Упрочнение, трещиностойкость и разрушение безникелевых аустенитных сталей в условиях низких климатических температур

Актуальность исследования обусловлена дефицитом надежных и достаточно дешевых материалов, используемых в условиях низких климатических температур в Сибири, Крайнем Севере и в Арктическом регионе. Преимущество высокоазотистых сталей заключается в том, что они при низкотемпературном нагружении, не испытывают ГЦК-ОЦК трансформации по сравнению с никельсодержащими сталями, и, следовательно, не склонны к низкотемпературной хрупкости. По коррозионной стойкости стали, легированные азотом и марганцем, не уступают хромоникелевым. Применение безникелевых высокоазотистых нержавеющих сталей не только экономически целесообразно, но и выгодно в связи с более высокими показателями механических свойств при низких температурах. Отличительной чертой этих сталей является изменение фазового состава при холодной пластической деформации и трении с образованием мартенсита с ГПУ решеткой. Значимым это превращение становится при деформировании в отрицательной температурной области и/или при больших степенях деформации. Большое значение имеет стадия, предшествующая образованию ГПУ фазы, поскольку азот, как элемент внедрения, изначально сильно деформирует кубический кристалл. При деформировании в обычных условиях, и особенно при отрицательных температурах, образуются дефекты упаковки, являющиеся зародышами ГПУ фазы. Границы двойников отжига и деформационных двойников представляют собой монослой ГПУ структуры. В проекте будет применена оригинальная методика определения характеристик трещиностойкости исследуемых материалов. При выполнении задач проекта будет установлен температурный интервал повышенной пластичности.