РАЗРАБОТКА ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ СОПРОТИВЛЕНИЯ ПОЛЗУЧЕСТИ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ЖАРОПРОЧНЫХ 9-12%CR МАРТЕНСИТНЫХ СТАЛЕЙ ДЛЯ РАЗЛИЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЭНЕРГОБЛОКОВ НОВОГО ПОКОЛЕНИЯ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ ЗА СЧЕТ УПРОЧНЕНИЯ СТАБИЛЬНЫМИ НАНОЧАСТИЦАМИ (промежуточный, этап 1)

Объектом исследования являются жаропрочные 9-12%Cr мартенситные стали для различных элементов энергоблоков нового поколения тепловых электростанций. Целью исследования является разработка термомеханической обработки для 9-12%Сr-3%Co сталей с содержанием азота более 0,01%, которая позволит выделить мелкодисперсные равновесные частицы Z-фазы размером менее 40 нм в исходном состоянии вместо неравновесных карбонитридов М(C,N). При этом размерное распределение этих частиц должно быть очень узким. В работе были использованы метод термической обработки, метод термомеханической обработки, испытания на растяжение, испытания на твердость, испытания на ударную вязкость, оптическая металлография, сканирующая и просвечивающая электронные микроскопии фольг и углеродных реплик. Основные результаты, полученные при выполнении работ первого этапа проекта: (1) разработаны и проведены несколько режимов термомеханической обработки для образования стабильных частиц Z-фазы в исходном состоянии, (2) проанализирована структура, оценен фазовый состав, (3) проведены кратковременные механические испытания, (4) выявлено влияние различных факторов (температуры, степени деформации, дополнительных отжигов) на выделение стабильных мелкодисперсных частиц Z-фазы при термомеханической обработке, (5) установлен механизм образования равновесных частиц Z-фазы при термомеханической обработке. 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 разработке термомеханической обработки для 9-12%Cr сталей с содержанием азота более 0,01%, позволяющей выделить мелкодисперсные стабильные равновесные частицы Z-фазы в исходном состоянии вместо неравновесных карбонитридов М(C,N), что откроет новые возможности для повышения жаропрочности высокохромистых сталей.