Влияние термопластического воздействия на изменение боридных фаз в высокохромистой стали, применяемой в атомной энергетике

Захаренко П.О., научн. рук. доц. Беспалько В.Н.

Национальная металлургическая академия Украины

Рост производства электроэнергии, получаемой на атомных электро­станциях, требует применения высоколегированных нержавеющих сталей повышенного качества. Хранение отработанных ТВС в сухих хранилищах и транспортировка к месту регенерации осуществляются в контейнерах - шестигранных трубах, изготовленных из высокохромистой стали с бором. Дополнительное легирование высокохромистой стали бором (1,5-2,0%) привело к появлению второй фазы - боридов, неоднородно распределенных в матрице, что отрицательно влияет на технологические свойства в процессе производства горячекатаных труб.

Целью работы было исследование влияния горячей пластической деформации на изменение состава и формы боридов в высокохромистой стали легированной бором - 04Х14Т3Р1Ф.

В микроструктуре стали различали два типа боридов. Количественный анализ показал, что основой первого типа боридов служит сложный борид на основе титана состава (Ti,Fe,Cr)₂B, а оболочкой является борид (Ti,Cr)₂B, в котором присутствует фаза, содержащая ванадий. Вторым типом боридов является фаза на основе железа, или железа и хрома; содержание бора в этой фазе невелико. Повышение температуры деформации способствует диффузионному перераспределению легирующих элементов в боридах, которое приводит к изменению их состава и структуры. Возможно, при более высокой температуре деформации осуществляется боридное превращение (Ti,Fe,Cr)₂B→(Fe,Cr)₂B.

Исследования показали, что при горячей деформации диффузионное взаимодействие боридов с матрицей приводит к изменению не только формы, но и строения боридов, что может способствовать локализации напряжений в частицах и их разрушению.

Структура та властивості легованих сплавів системи Si-Ge після термічної обробки

Силкін О.С.; керівник доц.. Носко О.А.

Національна металургійна академія України

Тверді розчини Si-Ge легують бором і миш'яком для отримання кристалів n-типу. Кристали характеризуються відносно низькою температурною провідністю і високим коефіцієнтом Зеєбека.

Відомо, що легування сплавів Si-Ge змінює їх термоелектричні властивості (теплопровідність, коефіцієнт Зеєбека, електропровідність) так, що рухливість основних носіїв заряду збільшується залежно від теплопровідності; цей спосіб збільшує термоелектричну ефективність. Отже, представляється можливим регулювати термоелектричні властивості сплавів Si-Ge в широкому діапазоні.

Також примітно, що леговані кристали, отримані зі сплавів Si-Ge, характеризуються високотемпературною дифузійною активністю компонентів, високою концентрацією і рухливістю дефектів. Це визначає непостійність електрофізичних параметрів згаданих кристалів. Тому для стабілізації електрофізичних властивостей рекомендується проводити термічну обробку з великою витримкою.

Основною задачею даної роботи є дослідження впливу термічної обробки на структуру, фазовий склад та властивості сплавів Si_0,85Ge_0,15, легованих бором і миш'яком.

Показано, що легування і термічна обробка сприяють стабільному підвищенню термо-ЕРС досліджених сплавів в усьому інтервалі температур нагріву від 20 до 850°С:

- термоелектрична ефективність після легування досягає для зразків Si_0.85Ge_0.15В – 227 еВ, Si_0,85Ge_0,15As – 104 еВ;

- термоелектрична ефективність після термічної обробки досягає для зразків Si_0.85Ge_0.15В – 380 еВ, Si_0,85Ge_0,15As – 513 еВ.

Реалізація досліджених матеріалів після термічної обробки в термоелектричних генераторах значно збільшить їх потужність і ефективність.

Особенности структурообразования при графитизации стали 10Н15

Сапа О.А., руководитель доц. Семенова И.О.