Получение и первичная аттестация малоактивируемой аустенитной стали с содержанием Mn 28-30%

Объект исследования – новая малоактивируемая аустенитная сталь. Цель работы – разработка новой малоактивируемой аустенитной стали и исследование влияния элементного состава и микроструктуры новой стали на ее физико-механические свойства (кратковременная прочность, пластичность, деформация, разрушение) при температурах 20 и 650 °С. Методология НИР – комплексное исследование особенностей микроструктуры и механических свойств с использованием рентгенофлуоресцентной, оптико-эмиссионной, энергодисперсионной спектроскопии, рентгеноструктурного анализа (РСА), растровой электронной микроскопии (включая методику EBSD-анализа, РЭМ), просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). Разработана новая малоактивированная хромомарганцевая аустенитная сталь Fe–29Mn–12Cr–W–Si–Ta–Ti–V–Zr–0.25C с повышенной стабильностью аустенита и дисперсными частицами сложнолегированных карбидов типа MC (M = Ti, Ta, V, W, Zr и Si) и карбидами M23C6. Показано, что холодная деформация способствует интенсивному механическому двойникованию и формированию дислокационных субструктур. Предел текучести новой стали в закаленном состоянии при 20 °С превышает соответствующие значения для аналогичных сталей. При 650 °С прочностные свойства сравнимы или превышают соответствующие значения для известных хромоникелевой и хромомарганцевых сталей. Значения относительного удлинения новой стали в 1.5 – 3 раза выше по сравнению с известными аналогами. Основным механизмом разрушения стали при 20 °С является вязкий ямочный механизм транскристаллитного разрушения с элементами вязкого интеркристаллитного разрушения. При 650 °C наблюдается только вязкое интеркристаллитное разрушение. Новая хромомарганцевая аустенитная сталь представляет интерес для ядерной и термоядерной энергетики, как малоактивируемый материал, имеющий сравнимые или превышающие кратковременные механические свойства, по сравнению с аналогами и который может иметь сниженную тенденцию к радиационному распуханию и гелиевому охрупчиванию в условиях облучения.