ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЫСОКОХРОМИСТЫХ СТАЛЕЙ С НИЗКИМ СОДЕРЖАНИЕМ АЗОТА

Объектом исследования являются мартенситные 12%Cr стали, дополнительно легированные Co, W и Cu, с низким содержанием азота и высоким содержанием бора. Целью исследования является анализ механического поведения и микроструктурных/фазовых изменений при ползучести в экспериментальной 12% Cr стали, легированной Co, W и Cu, с низким содержанием азота и высоким содержанием бора в процессе ползучести при 650°С, а также разработка термической обработки для повышения сопротивления ударным нагрузкам в широком интервале температур. В работе были использованы методы термической и термомеханической обработки, испытания на длительную прочность, испытания на ударную вязкость, оптическая металлография, сканирующая и просвечивающая электронные микроскопии фольг и углеродных реплик. Основные результаты, полученные при выполнении работ проекта: (1) был установлен оптимальный режим термической (термомеханической) обработки, обеспечивающий наибольшее сопротивление ударным нагрузкам (ударная вязкость при комнатной температуре не менее 40 Дж/см2, температура хрупко-вязкого перехода не выше 50°С) и высокое сопротивление ползучести, включающей несколько операций отжига при 1050°C, нормализацию при 1000°C, 24 ч, и окончательный отпуск при 770 или 800°C, 3 ч, (2) оптимальный режим термической (термомеханической) обработки обеспечивает существенное снижение объемной доли δ-феррита, снижение численной плотности карбидов M23C6 вдоль границ мартенситной структуры, а также выделение большого числа обогащенных ванадием карбонитридов МХ по сравнению со стандартной термической обработкой. Область применения результатов относится к области металлургии, в частности, к жаропрочным хромистым сталям мартенситного класса, содержащих 5-13% Cr, предназначенным для изготовления элементов котлов и паропроводов энергетических установок с рабочими температурами до 650°C. Практическая значимость заключается в увеличении эксплуатационных свойств 12%Cr стали, дополнительно легированной Co, W и Cu, с низким содержанием азота.