Исследованы особенности карбидной подсистемы в микроструктуре стали ЭК-181 (русфер-ЭК-181) после различных режимов термической обработки и выявлены режимы, приводящие к снижению объёмной доли грубодисперсных карбидов М 23 С 6 , по-вышению плотности наноразмерных частиц V(CN) и увеличению значений кратковременной высокотемпературной прочности стали. Обсуждаются возможности дальнейшего повышения прочности стали ЭК-181 путём выбора режимов обработки, обеспе-чивающих высокую эффективность дисперсионного упрочнения.Ключевые слова: ферритно-мартенситная сталь, термическая обработка, просвечивающая электронная микроскопия, гетерофазная структура, дисперсионное твердение, испытания на растяжение, высокотемпературная прочность. The features of carbide subsystem of EK-181 (rusfer-EK-181) steel after different heat treatments were investigated. The heat treatments were identified that reduce the density of coarse carbides M 23 C 6 , increase the density of nanoparticles V(CN) and provide higher values of short-term high-temperature tensile strength. The possibility of increasing the strength of EK-181 steel by choosing appropriated thermal treatments providing high efficiency of dispersion hardening are discussed.
THE EFFECT OF HEAT TREATMENT ON THE MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF HEAT-RESISTANT FERRITIC-MARTENSITIC STEEL EK-181Key words: ferritic-martensitic steel, heat treatment, transmission electron microscopy, heterophase structure, dispersion hardening, tensile tests, high-temperature strength.
ВВЕДЕНИЕВ настоящее время перспективным конструкционным материалом для ядерных и термоядерных ре-акторов является жаропрочная комплексно-легированная 12%-ная хромистая ферритно-мартенситная малоактивируемая (с быстрым спадом активности) сталь ЭК-181 (Fe-12Cr-2W-V-Ta-B-C), раз-рабатываемая в ОАО «ВНИИНМ» [1][2][3]. Основные материаловедческие задачи по улучшению функ-циональных свойств этой стали (жаропрочности, жаростойкости, снижению тенденции к низкотемпе-ратурному охрупчиванию) связаны с возможностью управления гетерофазной структурой этой стали с помощью подбора оптимальных режимов термических и термомеханических обработок. Варьирова-ние условий закалки, температуры и продолжительности последующих отпусков существенно влияет на тип, размер и плотность фазовых частиц, выделяющихся в процессе термообработки. Важным результа-том проведённых ранее [4-6] экспериментальных исследований стали ЭК-181 является обнаружение наноразмерных (не более 10 нм) частиц карбонитридной фазы V(CN), высокая плотность которых мо-жет внести существенный вклад в улучшение функциональных свойств стали за счёт повышения эффек-тивности дисперсионного упрочнения.