ФИЗИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА НОВЫХ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ЖАРОПРОЧНОСТИ МАЛОАКТИВИРУЕМЫХ ВАНАДИЕВЫХ СПЛАВОВ С ДИСПЕРСНЫМ УПРОЧНЕНИЕМ (заключительный)

Объектом исследования является сплав V–Cr–Zr–Ta–(C) после термомеханических (ТМО), химико-термических (ХТО) и комбинированных (ТМО + ХТО) обработок по разным режимам. Цель работы – экспериментальное и теоретическое обоснование и разработка новых методов дисперсного упрочнения малоактивируемых ванадиевых сплавов наноразмерными частицами неметаллических фаз, обеспечивающих значительное повышение термической стабильности их микроструктуры и характеристик высокотемпературной прочности при сохранении удовлетворительного запаса низкотемпературной пластичности. Изучено влияние режимов обработки на закономерности формирования наноструктурированной гетерофазной и дефектной субструктуры, уровень механических свойств и термическую стабильность исследуемого сплава. Исследованы закономерности фазовых превращений на различных этапах ТМО и ХТО, выявлены условия и основные механизмы трансформации его гетерофазной структуры. Изучены механические свойства сплавов V-Cr-Ta-Zr(O,C) с наноразмерными частицами карбидов и окислов циркония в зависимости от их элементного состава, структурного состояния и режимов термомеханической и химико-термической обработки. Обоснован подход формирования градиентных структурно-фазовых состояний, обеспечивающих существенное повышение прочностных характеристик и термической стабильности, в процессе комбинированной (ТМО + ХТО) обработки ванадиевого сплава V–Cr–Ta–Zr. Результаты НИР могут быть внедрены при разработке новых технологий повышения жаропрочности ванадиевых сплавов. Возможная область применения этих материалов – быстрые энергетические реакторы и реакторы термоядерного синтеза. Экономическая эффективность разработок заключается в возможности расширения интервала рабочих температур исследуемых сплавов как конструкционных материалов активных зон ядерных реакторов.