Исследование физико-механических, теплофизических и ядерно-физических свойств, оптимизация композиционного состава и микроструктуры малоактивируемой аустенитной хромомарганцевой стали

Объект исследования – малоактивируемая аустенитная хромомарганцевая сталь (МААХМС). Цель работы: установление влияния длительного старения вблизи верхней границы интервала предполагаемых рабочих температур на микроструктуру, физические и механические свойства малоактивируемой аустенитной хромомарганцевой стали оптимизированного состава, разработка рекомендаций по возможности применения стали в качестве конструкционного материала для энергетических, включая гибридные, установок. Методология НИР – экспериментальное изучение кратковременных механических свойств, ударной вязкости, магнитной восприимчивости, исследование особенностей микроструктуры стали методами растровой и просвечивающей электронной микроскопии, до и после длительного старения вблизи верхней границы предполагаемого интервала рабочих температур. Модифицированная МААХМС 11Cr23MnWVTi имеет высокую стабильность микроструктуры и механических свойств в условиях длительного старения до 1000 ч при 700 °С. Основным процессом, который происходит в условиях старения, является выделение дисперсных частиц карбидов M23C6 по границам зерен и деформационных двойников, а также в виде оболочек на частицах MC. Выделение частиц M23C6 снижает пластические свойства, а также ударную вязкость стали. После выдержки более 100 ч механические свойства выходят на постоянные значения, оставаясь на хорошем уровне. В условиях малоцикловой усталости модифицированная МААХМС во всех изученных структурных состояниях выдерживает более чем 10*5 циклов испытаний. Изучение магнитных свойств показало, что сталь имеет диамагнитные свойства.