СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРНОГО ДИЗАЙНА RE- СОДЕРЖАЩЕЙ 10%CR-3%CO МАРТЕНСИТНОЙ СТАЛИ ДЛЯ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ (промежуточный, этап 1)

Объектом исследования первого этапа соглашения №19-73-10089 является 10%Сг стали с Re. Цель проекта - совершенствованию микроструктурного дизайна Re-содержащей 10%Cr-3%Co стали, которая может быть использована в качестве материала изготовления котлов, паропроводов и/или лопаток паровых турбин для тепловых электростанций, работающих на супер сверхкритических параметрах (ССКП) пара. В работе были использованы метод термической обработки, испытания на длительную прочность, электронная микроскопия фольг и углеродных реплик. Основные результаты, полученные при выполнении работ первого этапа проекта: 1. Была установлена природа снижения сопротивления ползучести 10%Сг- 3%Со стали в условиях длительной ползучести. 2) Была установлена природа положительного влияния рения на сопротивление ползучести 10%Сг-3%Со стали в условиях ползучести 650°С/200-130 МПа. 3) Были рассчитаны пороговые напряжения по кривым ползучести, полученным при условиях 650°С/200-100 МПа, а также внутренние напряжения в образцах на ползучесть, деформированных до степеней деформации, соответствующих переходной, установившейся и ускоренной стадии ползучести в условиях ползучести 650°С/140 МПа и 650°С/120 МПа. 4) Были рассчитаны напряжения, возникающие при взаимодействии движущихся дислокаций с частицами вторичных фаз, определен вклад этих напряжений во внутренние напряжения и сопоставлены с пороговыми напряжениями. 5) Были проанализированы сегрегации атомов рения по границам зерен или плоскостям скольжения/переползания. 6) Были установлены закономерности зарождения частиц фазы Лавеса через промежуточный карбид М6С, определены места их зарождения, их химические составы, химические состава матрицы вблизи частиц, а также ориентационные соотношения между частицами и матрицей и частиц друг с другом, а также связь резкого укрупнения частиц с особенностями их зарождения. Будет установлено отдельно влияние деформации и температуры на закономерности зарождения и укрупнения частиц фазы Лавеса. 6. По результатам исследований были опубликованы четыре статьи в журналах, индексируемых базами данных Web of Science и/или Scopus. Таким образом, все задачи, поставленные на первом этапе соглашения №19-7310089, были выполнены в полном объёме. 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 стали с Re, которая будет иметь уникально высокую жаропрочность, для критических элементов угольных энергоблоков за счет самых современных подходов к легированию.