Разработка термомеханической обработки для повышения сопротивления ползучести перспективных жаропрочных 9-12%Cr мартенситных сталей для различных элементов энергоблоков нового поколения тепловых электростанций за счет упрочнения стабильными наночастицами

Повышение жаропрочности теплотехнических 9-12%-хромистых мартенситных сталей, предназначенных для изготовления элементов котлов и паропроводов тепловых электростанций, путем повышения дисперсионного упрочнения за счет выделения равновесных, стабильных, мелкодисперсных частиц Z-фазы. Ранее участниками коллектива было установлено, что основным препятствием для повышения температуры эксплуатации высокохромистых сталей мартенситного класса является перелом на кривой длительной прочности, одной из причин появления которого является трансформация неравновесных мелких карбонитридов М(C,N) в крупные частицы Z-фазы. Появление перелома на кривой длительной прочности сильно снижает сопротивление ползучести и затрудняет прогнозирование на длительных ресурсах. В связи с этим, идея настоящего проекта заключается в использовании стабильных частиц Z-фазы, выделение которых на сегодняшний день является негативным эффектом при ползучести, для повышения дисперсионного упрочнения в структуре теплотехнических сталей, что позволит значительно увеличить их жаропрочность. Этого можно добиться путем разработки термомеханической обработки для 9-12%Cr сталей, дополнительно легированных кобальтом, с содержанием азота более 0,01%, которая позволит выделить равновесные термически стабильные частицы Z-фазы размером менее 40 нм в исходном состоянии вместо неравновесных карбонитридов М(C,N). Разработка такой термомеханической обработки откроет новые возможности для повышения жаропрочности высокохромистых сталей за счет сохранения высокого дисперсионного упрочнения от стабильных мелких частиц Z-фазы в процессе ползучести при длительных выдержках при высокой температуре.