Влияние термической обработки на механические свойства высокохромистых сталей с низким содержанием азота

Проект направлен на изучение современных конструкционных материалов для тепловой энергетики, которые опережают мировой уровень. Предлагаемая в качестве материала исследования 12%Cr сталь разработана на основе комплексных экспериментальных и теоретических работ по влиянию легирования, фазового состава, исходной структуры на жаропрочные свойства и структурные изменения в процессе ползучести высокохромистых сталей мартенситного класса и отличается от классических сталей этого класса низким содержанием азота и оптимизированным содержанием легирующих элементов. Данный проект направлен на уменьшение негативного влияния дельта-феррита, что наряду с другими изменениями структуры должно повысить характеристики ударной вязкости и долговременную прочность низкоазотистой 12%Cr стали. Целью проекта является определение на основе варьирования режимов термической обработки экспериментальной 12%Cr стали оптимального режима, который обеспечивает получение наибольшего сопротивления ударным нагрузкам, которое характеризуется ударной вязкостью, а также температурой хрупко-вязкого перехода. Задачи проекта: 1) Выявить механизмы деградации структуры в новой жаропрочной 12%Cr стали, легированной кобальтом, вольфрамом и медью, с низким содержанием азота и высоким содержанием бора, в процессе длительной ползучести, установить роль структурных изменений в снижении долговременной прочности при больших временах ползучести. 2) Установление влияния режимов обработки (гомогенизации, операции ковки, закалки и отпуска) на структуру и кратковременные механические свойства перспективной 12%Cr стали. 3) Установление влияния режимов термической обработки на ударную вязкость и температуру хрупко-вязкого, а также механизмы разрушения перспективной низкоазотистой 12%Cr стали, легированной кобальтом, вольфрамом и медью, с высоким содержанием бора. 4) Установление оптимального режима термической обработки новой низкоазотистой 12%Cr стали, обеспечивающего максимальное сопротивление динамическому нагружению в широком интервале температур. Важным научным результатом проекта будет определение (а) влияния низкого содержания азота на вероятность трансформации карбонитридов M(C,N) в Z-фазу и ее коагуляции, (б) коагуляции частиц карбидов M23C6 в стали с высоким содержанием азота, (в) влияние доли δ-феррита на сопротивление хрупкому разрушению в широком интервале температур, (г) влияние режима гомогенизации на растворение избыточных частиц вторых фаз, (д) влияние различного размера исходных аустенитных зерен в совокупности с разной долей δ-феррита, (е) влияние различной плотности частиц на межфазных границах δ-феррит/мартенсит на сопротивление ударным нагрузкам.