Исследование температурной зависимости механических свойств и влияния кратковременных высокотемпературных отжигов на особенности микроструктуры и механические свойства малоактивируемой аустенитной стали

Объект исследования – малоактивируемая аустенитная сталь. Цель работы – исследование температурной зависимости механических свойств новой (модифицированной) малоактивируемой аустенитной стали в интервале температур 20 – 750 °С в структурных состояниях после закалки и холодной деформации (ХД) прокаткой, а также изучение особенностей микроструктуры и свойств сталей после кратковременных высокотемпературных отжигов. Методология НИР – комплексное исследование особенностей микроструктуры с использованием рентгеноструктурного анализа (РСА), растровой электронной микроскопии (включая методику EBSD-анализа, РЭМ) и просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ), изучение механических свойств в условиях испытаний на растяжение в температурном интервале 20 – 750 °С, измерение микротвердости. Изучены особенности микроструктуры новой (модифицированной) малоактивируемой аустенитной стали Fe–26Mn–11Cr–W–Si–Ta–Ti–V–Zr–0,32C в структурных состояниях после закалки и ХД. Изучена температурная зависимость механических свойств модифицированной стали в температурном интервале 20 – 750 °С. Показано, что модифицированная сталь обладает хорошим сочетанием прочностных и пластических свойств в широком интервале температур. При этом ее пластические свойства кратно превышают соответствующие значения для аналогов. Исследовано влияние кратковременных отжигов при 700 °C на закономерности изменения микроструктуры и механических свойств новых малоактивируемых аустенитных сталей. Показано, что зеренная и двойниковая микроструктура сталей в условиях отжигов остается стабильной, наблюдается интенсивное выделение дисперсных карбидных частиц М23С6 на границах зерен (после закалки) и границах микро- и нанодвойников (после ХД). Для разработки оптимального состава стали требуются исследования поведения сталей в условиях длительных (100 – 500 ч) высокотемпературных выдержек. Новые хромомарганцевые аустенитные стали представляет интерес для ядерной и термоядерной энергетики, как малоактивируемые материалы, имеющий сравнимые или превышающие, по сравнению с аналогами, кратковременные механические свойства.