Термическая стабильность микроструктуры и механических свойств перспективной реакторной ферритно-мартенситной стали в процессе длительной выдержки в интервале рабочих температур активной зоны ядерных реакторов нового поколения

Объект исследования – ферритно-мартенситная сталь. Цель работы – исследование термической стабильности микроструктуры и механических свойств 12 %-ной хромистой ферритно-мартенситной стали ЭП-823 в процессе длительного старения при 450 °С (в течение 5000 ч.) и 540 °С (в течение 1000 ч.); выявление взаимосвязи микроструктурных параметров стали с ее кратковременными механическими свойствами и закономерностями разрушения в зависимости от температуры старения и испытаний. Методология НИР – комплексное исследование микроструктуры с использованием рентгеноструктурного анализа, оптической металлографии, растровой и просвечивающей электронной микроскопии; испытания на растяжение при разных температурах; измерения микротвердости и фрактографические исследования изломов растянутых образцов. Методами структурных исследований выявлены особенности микроструктуры (фазовый состав, параметры решетки матрицы, размеры структурных элементов, доля малоугловых, высокоугловых границ, плотность дислокаций) и параметры карбидной подсистемы стали (элементный состав, размеры, морфология и особенности пространственного распределения частиц вторых фаз) стали ЭП-823 в исходном состоянии и после старения. Определены ее механические свойства на растяжение (пределы текучести и прочности, относительное удлинение до разрушения) при разных (20, 450, 540 и 650 °С) температурах. При фрактографическом исследовании выявлены закономерности пластической деформации и механизмы разрушения стали. На основании сопоставления и анализа экспериментальных данных определена взаимосвязь параметров микроструктуры стали ЭП-823 с ее механическими свойствами, особенностями пластической деформации и разрушения. Результаты исследований могут быть использованы при разработке материаловедческого обеспечения конструкции энергетических реакторов нового поколения.