Влияние легирования кобальтом и режимов термической обработки на механические свойства стали Р911 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.01, кандидат технических наук Кипелова, Алла Юрьевна

• Кипелова, Алла Юрьевна
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Кипелова, Алла Юрьевна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1 Ползучесть материалов

1.2 Высокохромистые жаропрочные стали, используемые в энергоблоках угольных электростанций

1.3 Механизмы упрочнения высокохромистых сталей мартенситного класса

1.3.1 Упрочнение частицами

1.3.2 Дислокационное упрочнение

1.3.3 Роль основных легирующих элементов

1.4 Фазовые реакции при отпуске в высокохромистых сталях

1.5 Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Материалы исследования

2.2 Методы эксперимента

2.2.1 Методика термической обработки сталей

2.2.2 Механические испытания

2.2.2.1 Испытания на растяжение

2.2.2.2 Определение твердости по Бринеллю

2.2.2.3 Испытания на ударный изгиб

2.2.2.4 Испытания на ползучесть и длительную прочность

2.2.2.5 Испытания на циклическую трещиностойкость

2.2.3 Термический анализ сталей

2.2.3.1 Методика дифференциальной сканирующей калориметрии

2.2.4 Методы исследования микроструктуры

2.2.4.1 Металлографические исследования

2.2.4.2 Электронно-микроскопические исследования

2.2.5 Термодинамическое моделирование

ГЛАВА 3 ВЛИЯНИЕ ОТПУСКА НА МИКРОСТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛЕЙ Р911 ИР911 + 3%Со

3.1 Микроструктура сталей после нормализации и отпуска при различных температурах

3.2 Механические свойства сталей после отпуска при различных температурах

3.3 Термодинамические расчеты

ГЛАВА 4 ВЛИЯНИЕ КОБАЛЬТА НА ПОЛЗУЧЕСТЬ СТАЛИ Р911

4.1 Структурные изменения в сталях Р911 и Р911 + 3%Со при ползучести

4.2 Влияние вторичных фаз на стабильность микроструктуры и оценка тормозящих и движущих сил для роста структурных элементов отпущенного мартенсита

4.2.1 Тормозящие и движущие силы для роста реек/зерен

4.2.2 Эволюция фаз Лавеса в стали Р911 + 3%Со в процессе ползучести при 650°С

4.2.3 Кристаллография карбидов Ме2зС6 в стали Р911 + 3%Со после отпуска, старения и ползучести

4.2.4 Влияние кобальта на укрупнение карбидов Ме2зСб

ГЛАВА 5 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СТАЛЕЙ ПОСЛЕ ОТПУСКА

ПРИ 750 - 760°С

5.1 Механические свойства сталей при статическом деформировании

5.2 Механические свойства сталей при динамических испытаниях

5.3 Механические свойства сталей при циклическом деформировании

5.4 Жаропрочные характеристики сталей

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние легирования кобальтом и режимов термической обработки на механические свойства стали Р911»

ВВЕДЕНИЕ

Повышение коэффициента полезного действия тепловых угольных электростанций нового поколения, определяется возможностью разработки и производства жаропрочных сталей, способных выдерживать эксплуатацию в течение 200 ООО часов при суперсверхкритических параметрах пара (Т > 590°С, Р > 24 МПа). Поэтому разработка жаропрочных сталей нового поколения является одним из наиболее актуальных направлений развития современной теплоэнергетики. В последние двадцать лет были разработаны 9%Сг жаропрочные стали мартенситного класса, которые используются в качестве материалов высокотемпературных элементов котлов, паропроводов и паровых турбин в энергоблоках электростанций нового поколения при температурах около 600°С. Эти стали имеют не только высокое сопротивление ползучести, низкий коэффициент термического расширения, хорошее сопротивление окислению в остром паре, но и относительно низкую стоимость, что обеспечивает высокую экономическую эффективность их использования. Дальнейшее повышение температуры эксплуатации этих сталей может быть достигнуто за счет оптимизации их химического состава и режимов термической обработки, с целью обеспечения наиболее благоприятной микроструктуры и фазового состава. Однако, этому мешает отсутствие на сегодняшний день цельной картины микроструктурного дизайна 9%Сг теплотехнических сталей мартенситного класса. Неясны причины позитивного влияния дисперсных фаз, а также ряда легирующих элементов на сопротивление ползучести этих материалов.

Актуальность настоящей работы обусловлена тем, что в ней выполнено систематическое исследование влияния кобальта на фазовый состав стали типа Р911, относящейся к 9%Сг жаропрочным сталям мартенситного класса, на эволюцию структуры при отпуске, длительном старении и в процессе ползучести. Кроме того, оценено влияние кобальта на механические свойства, включая сопротивление ползучести. Данные, полученные в настоящей работе, позволяют

понять принципы легирования высокохромистых сталей мартенситного класса теплотехнического назначения.

Целью настоящей работы являлось установить влияние легирования кобальтом и режимов термической обработки на микроструктуру, фазовый состав и механические свойства стали Р911.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1 Определить влияние отпуска на микроструктуру, фазовый состав и механические свойства сталей Р911 и Р911 + 3%Со;

2 Определить сопротивление ползучести сталей Р911 и Р911 + 3%Со в интервале температур 600 - 650°С;

3 Установить влияние кобальта на структурные изменения в стали Р911 при длительном старении, а также в процессе ползучести при температурах 600 - 650°С;

4 Установить роль карбидов МегзСб, карбонитридов Ме(С,М) и фаз Лавеса в стабилизации реечной структуры троостомартенсита стали Р911 + 3%Со.

Научная новизна.

Установлена стадийность выделений карбидов при отпуске в сталях Р911 и Р911 + 3%Со и ее связь с механическими свойствами. Легирование кобальтом повышает температуру Кюри на 32°С и смещает начало выделения карбида МегзСб к более низкой температуре отпуска. Отпуск сталей при температуре 300°С приводит к выделению на дислокациях дисперсных карбонитридов М)(С,М) со средним размером ~ 5 нм, что является причиной появления псевдо эффекта Портевена-Ле Шателье при этой температуре.

Легирование стали Р911 кобальтом значительно повышает сопротивление ползучести. Время до разрушения увеличивается в 4 раза при температуре испытания 650°С и приложенных напряжениях от 100 до 200 МПа.

Установлено, что повышенное сопротивление ползучести стали легированной кобальтом обусловлено стабилизацией дислокационной структуры троостомартенсита. Установлена роль карбидов Ме2зСб, карбонитридов Ме(С,Ы) и фаз Лавеса Ре2(\У,Мо) в стабилизации структуры троостомартенсита стали

Р911 + 3%Со при ползучести. Около 90% фаз Лавеса выделяется на высокоугловых границах, что свидетельствует о незначительном вкладе этих фаз в стабилизацию границ реек. Карбиды Ме23Сб, расположенные на высокоугловых и малоугловых границах вносят основной вклад в стабилизацию структуры троостомартенсита. Введение кобальта в сталь Р911 существенно уменьшает скорость коагуляции этих карбидов, что обуславливает его позитивный эффект на стабильность дислокационной структуры троостомартенсита и, соответственно, на сопротивление ползучести. Тормозящая миграцию границ сила от карбидов Ме2зСб в 3 - 10 раз больше, чем от карбонитридов Me(C,N).

В стали Р911 + 3%Со после отпуска при 750°С кроме известных ориентационных соотношений Курдюмова - Закса, Нишиямы - Вассермана и Питча для карбидов Ме2зСб и ферритной матрицы было обнаружено два новых: С11оШ111)ияСДоо1иг±31]МяС(1; (no^lKii^^filiJ^ll^I]^.

Практическая значимость результатов диссертации заключается в том, что установлен оптимальный режим термической обработки и определены механические свойства новой жаропрочной стали мартенситного класса Р911 + 3%Со, предназначенной для использования в качестве конструкционного материала. Показано, что данная сталь может эксплуатироваться при температурах на 20°С выше, чем стандартная сталь Р911, что позволяет рассматривать ее как перспективный материал для котлов, роторов турбин, труб паропроводов и других элементов энергоблоков, работающих на суперсверхкритических параметрах пара.

На защиту выносятся:

1 Зависимость микроструктуры, фазового состава и механических свойств сталей Р911 и Р911 + 3%Со от температуры отпуска;

2 Результаты испытаний сталей на ползучесть при температуре 650°С в интервале напряжений 100 - 200 МПа;

3 Эффективность стабилизации структуры троостомартенсита стали Р911 + 3%Со карбидами Ме23Сб, карбонитридами Me(C,N) и фазами Лавеса.

Достоверность результатов диссертационной работы обусловлена комплексным решением поставленных задач с использованием современных методов исследования. Микроструктура сталей была изучена различными методами, такими как оптическая металлография, просвечивающая и растровая электронные микроскопии, анализ картин дифракции обратно рассеянных электронов (EBSD). Механические свойства сталей определялись в соответствии с государственными и международными стандартами. Интерпретация результатов механических испытаний проводилась на основе микроструктурных исследований и анализа литературных данных.

Основное содержание диссертационной работы представлено в 10 научных публикациях, в изданиях, включенных в перечень журналов ВАК, и включенных в международные базы цитирования (Scopus, Web of Science).

Основные результаты диссертационной работы были представлены на Международных и Российских конференциях: «International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials (Thermec'2009)», Берлин, Германия, 2009; «International Conference on the Strength of Materials (ICSMA-15)», Дрезден, Германия, 2009; Всероссийской конференции с элементами научной школы для молодежи, Белгород, 2009; «Recrystallization and Grain Growth (ReX&GG IV)», Шеффилд, Великобритания, 2010; 50-ом международном симпозиуме «Актуальные проблемы прочности», Витебск, Беларусь, 2010, «International Conference on Processing & Manufacturing of Advanced Materials (Thermec'2011)», Квебек, Канада, 2011; Международной конференции с элементами научной школы для молодежи, Белгород, 2011; «12th International Conference on Creep and Fracture of Engineering Materials and Structures (Creep 2012)», Киото, Япония, 2012.

Диссертационная работа выполнялась в рамках ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007 - 2012 годы» - государственный контракт № 02.523.12.3019 по теме «Разработка наноструктурированных жаропрочных сталей и технологий производства из них высокотемпературных элементов

энергетического оборудования нового поколения» и ФЦП «Научные и научно -педагогические кадры инновационной России» на 2009 - 2013 годы (госконтракт № П846 по теме «Механические свойства жаропрочной стали мартенситного класса для роторов турбин, работающих при сверхкритических параметрах пара» и госконтракт № П524 по теме «Изучение ползучести жаропрочной стали мартенситного класса нового поколения 10Х9В1М1ФБР»).

Автор признает своим долгом выразить искреннюю признательность научному руководителю д. ф.-м. н. Кайбышеву Р. О. и к. ф.-м. н. Белякову А. Н. за практическое содействие в работе и плодотворное обсуждение результатов, а также Дудко В. А., Тарасовой И. Д. и сотрудникам ГНЦ РФ ОАО НПО "ЦНИИТМАШ" за помощь в проведении некоторых экспериментов.

Заключение диссертации по теме «Металловедение и термическая обработка металлов», Кипелова, Алла Юрьевна

116 выводы

1 Установлена стадийность структурных изменений в сталях Р911 и Р911 + 3%Со в процессе отпуска в интервале температур 300 - 760°С:

• (Ре,Сг)3С, М)(С,>0 до 525°С -> Ме23С6, Сг2Н Мэ(С,>0 при 625°С -> Ме23С6,

У(С,1Я), ЫЪСОД при 760°С - для стали Р911;

• (Ре,Сг)3С, М)(С,1М) до 300°С -> Ме23С6, КЬ(С,Ы) при 525°С Ме23С6, Сг2~Ы,

Мэ(СД) при 625°С -> Ме23С6, У(С,Ы), МЪ(С,Ы) при 750°С - для стали

Р911 +3%Со.

При отпуске в интервале температур 525 — 760°С в сталях происходит увеличение ширины реек мартенсита от ~200 до -350 нм. Введение в сталь кобальта обеспечивает более высокую плотность дислокаций при всех температурах отпуска.

Стали Р911 и Р911 + 3%Со демонстрировали прерывистое течение при температурах испытания 200 - 300°С и 200 - 325°С, соответственно, что связано с закреплением дислокаций дисперсными карбонитридами М>(С,М).

В обеих сталях при 525°С карбид Ме2зС6 выделялся виде пленок по границам исходных аустенитных зерен, пакетов, блоков и реек мартенсита, что привело к падению ударной вязкости - необратимой отпускной хрупкости.

Оптимальное сочетание сопротивления ползучести и твердости для сталей Р911 и Р911 + 3%Со достигается после отпуска в течение 3 часов при температурах 750 - 760°С.

2 Дополнительное легирование стали Р911 кобальтом в количестве 3% позволило в 4 раза увеличить время до разрушения при испытаниях на ползучесть при 650°С.

3 В процессе длительных отжигов микроструктуры троостомартенсита в сталях сохраняются почти без изменений. Пластическое течение при температурах 600 - 650°С приводит к укрупнению субструктуры сопровождаемое увеличением размера вторичных карбидов и карбонитридов и преобразованием троостомартенсита в субзеренную структуру. Установлено, что скорость структурных изменений в стали с кобальтом значительно ниже.

4 Установлено, что карбиды Ме2зСб, расположенные на границах и имеющие ориентационные соотношения с матрицей, играют основную роль в стабилизации структуры отпущенного мартенсита. Нарушение ориентационных соотношений при пластическом течении ведет к быстрому укрупнению карбидов Ме2зСб и снижению их тормозящих сил. Способность (суб)зеренных границ к миграции увеличивается, что приводит к значительному укрупнению микроструктуры и снижению сопротивления ползучести. Результаты моделирования кинетики роста карбидов Ме2зСб показали, что введение 3% кобальта в сталь Р911 понижает скорость их коагуляции в 2 раза.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Кипелова, Алла Юрьевна, 2013 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1) Гольдштейн, М. И. Специальные стали / М. И. Гольдштейн, С. В. Грачев, Ю. Г. Векслер. - М.: Металлургия, 1985. - 408 с.

2) Золоторевский, В. С. Механические свойства металлов / В. С. Золоторевский. - М.: МИСИС, 1998. - 400 с.

3) Пуарье, Ж.-П. Ползучесть кристаллов. Механизмы деформации металлов, керамики и минералов при высоких температурах / Ж.-П. Пуарье; под ред. Н. В. Жаркова. - М.: Мир, 1988. - 287 с.

4) Чадек, Й. Ползучесть металлических материалов / Й. Чадек. - М.: Мир, 1987.-304 с.

5) Abe, F. Creep-resistant steels / F. Abe, Т. Kern, R. Viswanathan. - Woodhead Publishing and Maney Publishing, 2008. - 678 p.

6) Ashby M. F. A first report on deformation-mechanism maps / M. F. Ashby // Acta Metallurgies - 1972. - Vol. 20. - P. 887 - 897.

7) Фрост, Г. Дж. Карты механизмов деформации / Г. Дж. Фрост, М. Ф. Эшби. - Пер. с англ. Л.М. Бернштейна. - Челябинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1989. - 328 с.

8) Кайбышев, Р. О. Новые стали мартенситного класса для тепловой энергетики. Жаропрочные свойства / Р. О. Кайбышев, В. Н. Скоробогатых, И. А. Щенкова // Физика металлов и металловедение. - 2009. - Т. 108, № 5. - С. 1-15.

9) Takeuchi, S. Steady-state creep of single-phase crystalline matter at high temperature / S. Takeuchi, A. S. Argon // J. Mater. Sci. - 1976. - Vol. 11. -P. 1542-1566.

10) Meier, M. Modelling high temperature creep if academic and industrial materials using the composite model / M. Meier, W. Blum // Mater. Sci. Eng. - 1993. -Vol. A164.-P. 290-294.

11) Maruyama, K. Strengthening mechanisms of creep resistant tempered martensitic steel / K. Maruyama, K. Sawada, J. Koike // ISIJ Int. - 2001. - Vol. 41. -P. 641 -653.

12) Abe, F. Bainitic and martensitic creep-resistant steels / F. Abe // Curr. Opinion Solid State Mater. Sci. - 2004. - Vol. 8. - P. 305 - 339.

13) Ennis, P. J. Recent advances in creep resistant steels for power plant applications / P. J. Ennis, A. Czyrska-Filemonowicz // Operat. Maint. Mater. — 2002. -Vol. 1.-P. 1-28.

14) Prat, O. Investigations on coarsening of MX and М2зСб precipitates in 12% Cr creep resistant steels assisted by computational thermodynamics / O. Prat, J. Garcia, D. Rojas, C. Carrasco, A. R. Kaysser-Pyzalla // Mater. Sci. Eng. - 2010. -Vol. A527. - P. 5976 - 5983.

15) Kadoya, Y. Microstructural stability during creep of Mo- or W-bearing 12Cr steels / Y. Kadoya, B. F. Dyson, M. McLean // Metal. Mater. Trans. - 2002. -Vol. A 33.-P. 2549-2557.

16) Aghajani, A. On the effect of long-term creep on the microstructure of a 12% chromium tempered martensite ferritic steel / A. Aghajani, Ch. Somsen,

G. Eggeler // Acta Mater. - 2009. - Vol. 57. - P. 5093 - 5106.

17) Hald, J. Microstructure and long-term creep properties of 9 - 12% Cr steels / J. Hald // Int. J. Press. Ves. Pip. - 2008. - Vol. 85. - P. 30 - 37.

18) Sklenicka, V. Long-term creep behavior of 9 - 12%Cr power plant steels / V. Sklenicka, K. Kucharova, M. Svoboda, L. Kloc, J. Bursik, A. Kroupa // Mater. Charact. - 2003. - Vol. 51. - P. 35 - 48.

19) Cumino, G. Advanced high chromium ferritic steels for boiler components operating at high temperature / G. Cumino, S. D. Cuonzo, A. D. Gianfrancesco, O. Tassa // Lat. Am. Appl. Res. - 2002. - Vol. 32. - P. 229 - 235.

20) Bornstein, L. Creep properties of heat resistant steels and superalloys Group VIII / L. Bornstein // Adv. Mater. Tech. - 1990. - Vol. 2B. - P. 144 - 149.

21) Vaillant, J. С. T/P23, 24, 911 and 92: New grades for advanced coal-fired power plants-properties and experience / J. C. Vaillant, B. Vandenberghe, B. Hahn,

H. Heuser, C. Jochum // Int. J. Press. Vess. Pip. - 2008. - Vol. 85. - P. 38 - 46.

22) Дуб, В. С. Новые стали и технологии их выплавки для энергетических установок суперсверхкритических параметров / В. С. Дуб, А. В. Дуб,

i ч

В. Н. Скоробогатых, А. П. Куликов, И. А. Щенкова, И. А. Щепкин // Тяжелое машиностроение. - 2009. - № 12. - С. 13 - 14.

23) Eggeler, G. Microstructural changes in a 12% chromium steel during creep / G. Eggeler, N. Nilsvang, B. Ilschner // Steel Res. - 1987. - Vol. 58. - P. 97 - 103.

24) Abe, F. Alloy design of creep resistant 9Cr steel using a dispersion of nano-sized carbonitrides / F. Abe, M. Taneike, K. Sawada // Int. J. Press. Vess. Pip. -2007.-Vol. 84.-P.3-12.

25) Haid, J. New steels for advance of plant up to 620°C / J. Haid. - EPLI, Palo Alto, CA, 1995. - 152 p.

26) Schaffernak, B. Description of the precipitation behavior of advanced 9 - 12%Cr-steels for power plant applications / B. Schaffernak, P. Hofer, H. Cerjak // Materials for advanced power engineering. - Forschungszentrum Jülich GmbH, 1998. -P. 521 -530.

27) Strang, A. Microstructural degradation of martensitic 12%Cr power plant steels during prolonged high temperature creep exposure / A. Strang, V. Vodarek // Materials for advanced power engineering. - Forschungszentrum Jülich GmbH, 1998. -P. 605-616.

28) Nowakowski, P. Microstructural evolution during creep of a new modified 9%Cr steel with boron and cobalt / P. Nowakowski, H. Straube, К. Spiradek, G. Zeiler // Materials for advanced power engineering. - Forschungszentrum Jülich GmbH, 1998. -P. 569-576.

29) Haid, J. Microstructural stability of 9 - 12%CrMo(W)VNbN-steels / J. Haid, S. Straub, V. Foldyna // Materials for advanced power engineering.

- Forschungszentrum Jülich GmbH, 1998. - P. 155 - 170.

30) Ziekinska-Lipiec, A. Microstructural investigations of 9% Cr steel P92 after long-term creep deformation / A. Ziekinska-Lipiec, A. Czyrska-Filemoneicz, P. J. Ennis, O. Wächter // Materials for advanced power engineering.

- Forschungszentrum Jülich GmbH, 1998. - P. 561 - 568.

31) Hofer, P. Quantitative evaluation of precipitates in the martensitic cast steel G-X12CrMoWVNbNl0-1-1 / P. Hofer, H. Cerjak, P. Warbichler // Materials for advanced power engineering. - Forschungszentrum Jülich GmbH, 1998. - P. 551 - 560.

32) Hattestrand, M. High resolution microanalysis of chromium steels P92 and PI22 / M. Hattestrand, M. Schwind, H.-0. Andren // Materials for advanced power engineering. - Forschungszentrum Jülich GmbH, 1998. - P. 531 - 540.

33) Ishii, R. Change of microstructure during high temperature exposure of 1 OCr-lMo-1 W—VNbN steel / R. Ishii, Y. Tsuda, K. Kimura, M. Yamada // CAMP -ISIJ.-1999.-Vol. 12.-P. 441.

34) Haid, J. Metallurgy and creep properties of new 9 - 12%Cr steels / J. Haid // Steel Res. - 1996. - Vol. 67. - P. 369 - 374.

35) Vanstone, R. W. Progress in understanding microstructure-property relationships in advanced 9 - 12%Cr steels / R. W. Vanstone // Materials for advanced power engineering. - Forschungszentrum Jülich GmbH, 1998. - P. 139 - 154.

36) Foldyna, V. Effect of structural factors on the creep properties of modified chromium steels / V. Foldyna, A. Jakobova, R. Riman, A. Gemperle // Steel Res.

- 1991. - Vol. 62. - P. 453 - 458.

37) Sawada, K. Effect of W on recovery of lath structure during creep of high chromium martensitic steels / K. Sawada, M. Takeda, K. Maruyama, R. Ishii, M. Yamada, Y. Nagae, R. Komine // Mater. Sei. Eng. - 1999. - Vol. A267. -P. 19-25.

38) Abe, F. Stabilization of martensitic microstructure in advanced 9Cr steel during creep at high temperature / F. Abe, T. Horiuchi, M. Taneike, K. Sawada // Mater. Sei. Eng. - 2004. - Vol. A378. - P. 299 - 303.

39) Gupta, G. Improved creep behavior of ferritic-martensitic alloy T91 by subgrain boundary density enhancement / G. Gupta, G. S. Was // Metall. Mater. Trans.

- 2008. - Vol. 39A. - P. 150 - 164.

40) Armaki, H. G. Creep behavior and degradation of subgrain structures pinned by nanoscale precipitates in strength-enhanced 5 to 12 Pet Cr ferritic steels /

H. G. Armaki, R. Chen, K. Maruyama, M. Igarashi // Met. Mat. Trans. A. - 2011. -Vol. 42.-P. 3084-3094.

41) Hald, J. Precipitate stability in creep resistant ferritic steels-experimental investigations and modeling / J. Hald, L. Korcakova // ISIJ Int. - 2003. - Vol. 43. -P. 420-427.

42) Gustafson, A. Coarsening of precipitates in an advanced creep resistant 9% chromium steel - quantitative microscopy and simulations / A. Gustafson, M. Hattestrand // Mater. Sci. Eng. A. - 2002. - Vol. 333. - P. 279 - 286.

43) Kuo, K.H. Crystallography of M23Q and MeC precipitated in a low alloy steel / K. H. Kuo, C. L. Jia // Acta Matall. - 1985. - Vol. 33. - P. 991 - 996.

44) Howell, P. R. The crystallography of the austenite-ferrite/carbide transformation in Fe-Cr-C alloys / P. R. Howell, J. V. Bee, R. W. K. Honeycombe // Met. Trans. - 1979. - Vol. 10A. - P. 1213 - 1222.

45) Cerjak, H. The main parameters influencing the creep resistance of advanced 9 - 12%Cr-steels for power plant applications / H. Cerjak, P. Hofer, B. Schaffernak, K. Spiradek, G. Zeiler // Materials for advanced power engineering. - Forschungszentrum Julich GmbH, 1998. - P. 287 - 296.

46) Cerjak, H. Microstructural aspects on the creep behaviour of advanced power plant steels / H. Cerjak, P. Hofer, B. Schaffernak // Key Eng. Mater. - 2000. -Vol. 171-174.-P. 453-460.

47) Sato, M. Correlation between creep strength and stability of subgrain structure in high chromium ferritic heat resistant steel with tungsten / M. Sato, Y. Hasegawa, T. Muraki, K. Maruyama // J. Jpn. Inst. Met. - 2000. - Vol. 64. -P. 371-374.

48) Sawada, K. Microstructural changes during creep and life assessment of mod.9Cr-lMo steel / K. Sawada, K. Maruyama, R. Komine, Y. Nagae // Tetsu-to -Hagane. - 1997. - Vol. 83. - P. 54 - 59.

49) Prat, O. Investigations on the growth kinetics of Laves phase precipitates in 12% Cr creep-resistant steels: Experimental and DICTRA calculations / O. Prat,

J. Garcia, D. Rojas, C. Carrasco, G. Inden // Acta Mater. - 2010. - Vol. 58. -P. 6142-6153.

50) Cui, H. Precipitation behavior of Laves phase in 10%Cr steel XI2CrMoWVNbNl0-1-1 during short-term creep exposure / H. Cui, F. Sun, K. Chen, L. Zhang, R. Wan, A. Shan, J. Wu // Mater. Sci. Eng. A. - 2010. - Vol. 527. -P. 7505-7509.

51) Aghajani, A. On the formation and growth of Mo-rich Laves phase particles during long-term creep of a 12% chromium tempered martensite ferritic steel / A. Aghajani, F. Richter, C. Somsen, S. G. Fries, I. Steinbach, G. Eggeler // Scr. Mater. - 2009. - Vol. 61. - P. 1068 - 1071.

52) Li, Q. Precipitation of Fe2W laves phase and modeling of its.direct influence on the strength of a 12Cr-2W steel / Q. Li // Metall. Mater. Trans. A. - 2006. -Vol. 37.-P. 89-97.

53) Abe, F. Effect of fine precipitation and subsequent coarsening of Fe2W Laves phase on the creep deformation behavior of tempered martensitic 9Cr-W steels /

F. Abe // Metall. Mater. Trans. A. - 2005. - Vol. 36. - P. 321 - 332.

54) Qin, G. TEM studies of microstructural evolution in creep exposed E911 /

G. Qin, S. V. Hainsworth, A. Strang, P. F. Morris, P. D. Clarke, A. P. Backhouse // Creep & fracture in high temperature components. - DEStech Publications, 2009. -P. 889-899.

55) Nishimura, N. Effect of dislocation substructure on creep behavior of steels strengthened by fine carbides / N. Nishimura, M. Ozaki, F. Masuyama // Key Eng. Mater. - 2000. - Vol. 171 - 174. - P. 297 - 304.

56) Kushima, H. Strength of materials / H. Kushima, K. Kimura, K. Yagi, K. Maruyama. - JIM, Sendai, 1994. - 653 p.

57) Helis, L. Effect of cobalt on the microstructure of tempered martensitic 9Cr steel for ultra-supercritical power plants / L. Helis, Y. Toda, T. Hara, H. Miyazaki, F. Abe // Mater. Sci. Eng. A. - 2009. Vols. A510 - A511. - P. 88 - 94.

58) Yamada, K. Effect of Co addition on microstructure in high Cr ferritic steels / K. Yamada, M. Igarashi, S. Muneki, F. Abe // ISIJ Int. - 2003. - Vol. 43. -P. 1438-1443.

59) Yin, Y. F. Modelling the effects of alloying elements on precipitation in ferritic steels / Y. F. Yin, R. G. Faulkner // Mater. Sci. Eng. A. - 2003. - Vol. A344. -P. 92-102.

60) Gustafson, A. Possible effect of Co on coarsening of M23C6 carbide and Orowan stress in a 9% Cr steel / A. Gustafson, J. Agren // ISIJ Int. - 2001. - Vol. 41. -P. 356-360.

61) Borg, R. J. Self-diffusion in a-iron / R. J. Borg, C. E. Birchenall // Trans. Met. Soc. AIME. - 1960. - Vol. 218. - P. 980 - 984.

62) Buffington, F. S. Self diffusion in iron / F. S. Buffington, K. Hirano, M. Cohen // Acta Metall. - 1961. - Vol. 9. - P. 434 - 439.

63) Takeuchi, S. Steady-state creep of single-phase crystalline matter at high temperature / S. Takeuchi, A. S. Argon // J. Mater. Sci. - 1976. - Vol. 11. -P. 1542-1566.

64) Kostka, A. On the contribution of carbides and micrograin boundaries to the creep strength of tempered martensite ferritic steels / A. Kostka, K.-G. Tak, R. J. Hellmig, Y. Estrin, G. Eggeler // Acta Mater. - 2007. - Vol. 55. - P. 539 - 550.

65) Fujita, T. Development of high chromium ferritic heat resistant steels for power plant / T. Fujita // Therm. Nucl. Power. - 1991. - Vol. 42. - P. 1485 - 1496.

66) Fujita, T. Current progress in advanced high Cr steel for high temperature applications / T. Fujita // ISIJ Int. - 1992. - Vol. 32. - P. 175 - 181.

67) Hasegawa, Y. Optimum tungsten content in high strength 9 to 12% chromium containing creep resistant steels / Y. Hasegawa, T. Muraki, M. Ohgami, H. Mimura // Key Eng. Mater. - 2000. - Vol. 171 - 174. - P. 427 - 436.

68) Yamada, M. Development of advanced 12Cr steel rotor forgings / M. Yamada, O. Watanabe, Y. Yoshioka, M. Miyazaki // Tetsu-to-Hagane. - 1990. -Vol. 76.-P. 1084-1091.

69) Hayashi, K. Development of 12%Cr heat resistant steel plate (Tempaloy F-12M) for USC boiler / K. Hayashi, T. Kojima, Y Minami, A. Tohyama // Materials for advanced power engineering. - Forschungszentrum Julich GmbH, 1998. - P. 411 - 420.

70) Kaneko, R. Development of steam turbine materials at targeted temperature 650°C / R. Kaneko, S. Nakamura, Y. Watanabe, Y. Tanaka, T. Fujita // Therm. Nucl. Power. - 1995. - Vol. 46. - P. 968 - 977.

71) Hasebe, M. Thermodynamic analysis of the ternary Fe-C-B system / M. Hasebe, T. Nishizawa // J. Jpn. Inst. Met. - 1974. - Vol. 38. - P. 46 - 54.

72) Lundin, L. Atom-probe investigation of a creep resistant 12% chromium steel / L. Lundin, H. O. Andren // Surf. Sci. - 1992. - Vol. 266. - P. 397 - 401.

73) Muraki, T. Effect of B content on creep properties for ferritic steels / T. Muraki, Y. Hasegawa, H. Tamehiro, M. Ohgami, N. Maruyama, M. Mikami // CAMP-ISIJ.-1998.-Vol. 11.-P. 1141-1142.

74) Abe, F. Alloy design of creep and oxidation resistant 9Cr steels for thick section boiler components operating at 650°C / F. Abe // Proc. 4th Int. Conf. on Advances in Materials Technology for Fossil Power Plants, - USA, 2005. -P. 202-216.

75) Tamura, M. Tempering behavior of 9%Cr-l%Mo-0.2%V steel / M. Tamura, Y. Haruguchi, M. Yamashita, Y. Nagaoka, K. Ohinata,. K. Ohnishi, E. Itoh, H. Ito, K. Shinozuka, H. Esaka // ISIJ Int. - 2006. - Vol. 46. - P. 1693 - 1702.

76) Suzuki, K. Two-phase separation of primary MX carbonitride during tempering in creep resistant 9CrlMoVNb steel / K. Suzuki, S. Kumai, Y. Toda, H. Kushima, K. Kimura // ISIJ Inter. - 2003. - Vol. 43. - P. 1089 - 1094.

77) Fujita, T. Advances in 9 - 12%Cr heat resistant steels for power plants / T. Fujita // Proc. 3th Int. Conf. on Advances in Materials Technology for Fossil Power Plants, - UK, 2001. - P. 33 - 65.

78) Jones, W. B. Microstructural evolution of modified 9Cr-lMo steel / W. B. Jones, C. R. Hills, D. H. Polonis // Metall. Trans. - 1991. - Vol. 22A. -P. 1049-1058.

79) Thomson, R. С. Carbide precipitation in 12CrlMoV power plant steel / R. C. Thomson, H. K. D. H. Bhadeshia // Metall. Trans. - 1992. - Vol. 23A. -P. 1171-1179.

80) Kobayashi, S. Effects of boron addition on tempering processes in an Fe-9Cr-0.1C alloy martensite / S. Kobayashi, K. Toshimori, K. Nakai, Y. Ohmori, H. Asahi, T. Muraki // ISIJ Int. - 2002. - Vol. 42. - P. 72 - 76.

81) Vitek, J. M. Precipitation reactions during the heat treatment of ferritic steels / J. M. Vitek, R. L. Klueh // Metall. Trans. - 1983. - Vol. 14A. - P. 1047 - 1055.

82) Лашко, H. Ф. Физико-химический фазовый анализ сталей и сплавов / Н. Ф. Лашко, Л. В. Заславская, М. Н. Козлова и др. - М.: Металлургия, 1978. -335 с.

83) Bjarbo, A. Complex carbide growth, dissolution, and coarsening in a modified 12 pet chromium steel - an experimental and theoretical study / A. Bjarbo, M. Hattestrand // Metall. Mater. Trans. - 2001. - Vol. 32A. - P. 19 - 27.

84) Tamura, M. Tempering and precipitation behavior of 7 Pet Cr-0.1 Pet V - 0.06 Pet Nb-0.08 Pet N steel / M. Tamura, M. Nakamura, K. Shinozuka, H. Esaka // Metall. Mater. Trans. - 2008. - Vol. 39A. - P. 1060 - 1076.

85) Dashunin, N. V. Phase and structural transformations in 12% chromium steel EP428 due to long-term operation of moving blades / N. V. Dashunin, E. P. Manilova, A. I. Rybnikov // Met. Sci. Heat Treatment. - 2007. - Vol. 49, № 1 - 2. -P. 17-23.

86) Kim, H. D. Effect of austenitizing temperature on microstructure and mechanical properties of 12%Cr steel / H. D. Kim, I. S. Kim // ISIJ Int. - 1994. -Vol. 34.-P. 198-204.

87) Sawada, K. Contribution of coarsening of MX carbonitrides to creep strength degradation in high chromium ferritic steel / K. Sawada, K. Kubo, F. Abe // Mater. Sci. Technol. - 2003. - Vol. 19. - P. 732 - 738.

88) Sawada, K. Effect of tempering temperature on Z-phase formation and creep strength in 9Cr - IMo - V - Nb - N steel / K. Sawada, K. Suzuki, H. Kushima, M. Tabuchi, K. Kimura // Mater. Sci. Eng. - 2008. - Vol. A480. - P. 558 - 563.

89) Hamada, К. Effects of precipitate shape on high temperature strength of modified 9Cr-lMo steels / K. Hamada, K. Tokuno, Y. Tomita, H. Mabuchi, K. Okamoto // ISIJ Int. - 1995. - Vol. 35, № 1. - P. 86 - 91.

90) Yamada, K. Creep properties affected by morphology of MX in high-Cr ferritic steels / K. Yamada, M. Igarashi, S. Muneki, F. Abe // ISIJ Int. - 2001. - Vol. 41. -P. 116-120.

91) Taneike, M. Effect of carbon concentration on precipitation behavior of М2зСб carbides and MX carbonitrides in martensitic 9Cr steel during heat treatment / M. Taneike, K. Sawada, F. Abe // Metall. Mater. Trans. - 2004. - Vol. 35A. -P. 1255-1262.

92) Haarmann, K. The T91/P91 book / K. Haarmann, J. C. Vaillant, B. Vandenberghe. - Vallourec & Mannesmann Tubes, 2002. - 68 p.

93) Салтыков, С. А. Стереометрическая металлография / С. А. Салтыков.

- М.: Металлургия, 1976. - 272 с.

94) Хирш, П. Электронная микроскопия тонких кристаллов / П. Хирш, А. Хови, Р. Николсон, Д. Пэшли, М. Уэлан. - М.: Мир, 1968. - 574 с.

95) Wei, F. G. High-resolution transmission electron microscopy study of crystallography and morphology of TiC precipitates in tempered steel / F. G. Wei, Т. Нага, K. Tsuzaki // Philos. Mag. - 2004. - Vol. 84. - P. 1735 - 1751.

96) Perrard, F. A small-angle neutron scattering study of fine-scale NbC precipitation kinetics in the a-Fe-Nb-C system / F. Perrard, A. Deschamps, F. В ley, P. Donnadieu, P. Maugis // J. Appl. Cryst. - 2006. - Vol. 39. - P. 473 - 482.

97) Danielsen, H. K. On the crystal structure of Z-phase Cr(V,Nb)N / H. K. Danielsen, J. Hald, F. B. Grumsen, M. Somers // Metall. Mater. Trans. - 2006.

- Vol. 37A. - P. 2633 - 2640.

98) Abe, F. Coarsening behavior of lath and its effect on creep rates in tempered martensitic 9Cr-W steels / F. Abe // Mater. Sci. Eng. - 2004. - Vol. A387 -389.-P. 565-569.

99) Bay, B. Evolution of f.c.c. deformation structures in polyslip, N. Hansen, D.A. Hughes, D. Kuhlmann-Wilsdorf // Acta Metall. Mater. - 1992. - Vol. 40. -P. 205-219.

100) NRIM Creep Data Sheet № 48, National Institute for Materials Science, Tsukuba, Japan, 2002.

101) Rodriguez, P. Serrated plastic flow / P. Rodriguez // Bull. Mater. Sci.

- 1984. - Vol. 6. - P. 653 - 663.

102) lino, Y. Tensile properties of type 304 stainless steel in temperature range 77 to 1223 K and strain rate range 10"6 to 10_1 s"1 / Y. lino // Bulletin JSME. - 1986. -Vol. 29.-P. 355-361.

103) Brechet, Y. On the influence of precipitation on the Portevin-Le Chatelier effect / Y. Brechet, Y. Estrin // Acta Metall. Mater. - 1995. - Vol. 43. - P. 955 - 963.

104) Brechet, Y. On a pseudo-Portevin-Le Chatelier effect / Y. Brechet, Y. Estrin // Scripta Metall. Mater. - 1994. - Vol. 31. - P 185 - 190.

105) Kishore, R. Effect of dynamic strain ageing on the tensile properties of a modified 9Cr-lMo steel / R. Kishore, R. N. Singh, T. K. Sinha, B. P. Kashyap // J. Mater. Sci. - 1997. - Vol. 32. - P. 437 - 442.

106) Choudhary, B. K. Serrated yielding in 9Cr-lMo ferritic steel / B. K. Choudhary, K. Bhanu Sankara Rao, S. L. Mannan, B. P. Kashyap // Mater. Sci. Tech. - 1999. - Vol. 15. - P. 791 - 797.

107) Perrard, F. Modelling the precipitation of NbC on dislocations in a-Fe / F. Perrard, A. Deschamps, P. Maugis // Acta Mater. - 2007. - Vol. 55. -P. 1255-1266.

108) Kimura, K. Effect of stress on the creep deformation of ASME Grade P92/T92 steels / K. Kimura, K. Sawada, H. Kushima, K. Kubo // Int. J. Mat. Res.

- 2008. - Vol. 99, №4. - P. 395 - 401.

109) Igarashi, M. Development of 0.1C-llCr-3W-3Co-V-Nb-Ta-Nd-N ferritic steel for USC boilers / M. Igarashi, Y. Sawaragi // Proc. Int. Conf. Power. Eng. -1997.-Vol. 2.-P. 107-112.

110) Belyakov, A. Substructures and internal stresses developed under warm severe deformation of austenitic stainless steel / A. Belyakov, T. Sakai, H. Miura, R. Kaibyshev // Scr. Mater. - 2000. - Vol. 42. - P. 319 - 325.

111) Bose, S. C. Effect of thermal ageing on mechanical properties and microstructures of a standard G-X 12 CrMoVWNbN 1011 grade of cast steel for turbine casing / S. C. Bose, K. Singh, A. K. Ray, R. N. Ghosh // Mater. Sei. Eng. - 2008. - Vol. A476. - P. 257 - 266.

112) Smith, C. S. Grains, phases, and interfaces: an interpretation of microstructure / C. S. Smith // Trans. A. I. M. E. - 1948. - Vol. 175. - P. 15 - 51.

113) Humphreys, F. J. Recrystallization and Related Annealing Phenomena / F. J. Humphreys, M. Hatherly. - Elsevier, UK, 2004. - 574 p.

114) Read, W. T. Dislocation models of crystal grain boundaries / W. T. Read, W. Shockley // Phys. Rev. - 1950. - Vol. 78. - P. 275 - 289.

115) Hornbogen, E. Recrystallization of two-phase alloys / E. Hornbogen, U. Koster. - Verlag, Stuttgart, 1978. - P. 159 - 194.

116) Ashby, M. F. The influence of particles on boundary mobility / M. F. Ashby. - RISO, Roskilde, Denmark, 1980. - P. 325 - 336.

117) Sherby, O. D. Mechanical behavior of crystalline solids at elevated temperature / O. D. Sherby, P. M. Burke // Prog. Mater. Sei. - 1967. - Vol. 13. -P. 325-390.

118) McQueen H. J. Recovery and recrystallization during high temperature deformation / H. J. McQueen, J. J. Jonas. - Academic Press, New York, 1975. -P. 393-493.

119) Gladman, T. On the theory of the effect of precipitate particles on grain growth in metals / T. Gladman // Proc. Roy. Soc. Lond. - 1966. - Vol. 294A. -P. 298-309.

120) Hazzledine, P. M. Migration of a grain boundary through a dispersion of particles / P. M. Hazzledine, P. B. Hirsch, N. Louat. - RISO, Roskilde, Denmark, 1980, -P. 159-164.

121) Manohar, P. A. Five decades of the Zener equation / P. A. Manohar, M. Ferry, T. Chandra // ISIJ Int. - 1998. - Vol. 38. - P. 913 - 924.

122) Perez, R. A. W diffusion in paramagnetic and ferromagnetic a-Fe / R. A. Perez, D. N. Torres // Appl. Phys A - Vol. 104. - P. 329 - 333.

123) LeClaire, A. D. Diffusion in solid metals and alloys / A. D. LeClaire, G. Neumann. - Springer-Verlag, 1990, - P. 124 - 130.

124) Beck, P. A. Grain growth in alpha-brass / P. A. Beck // J. Appl. Phys. -1947.-Vol. 18.-P. 1028- 1029.

125) Takahashi, T. Effects of constitutive elements of the Laves phase on the decreased toughness accompanied by ageing of high-Cr steel / T. Takahashi, T. Wakai, N. Aoto // Curr. Adv. Mater. Process. - 2005. - Vol. 18. - P. 1618.

126) He, Y. Observations of the Gibeon meteorite and the inverse Greninger -Troiano orientation relationship / Y. He, S. Godet, J. J. Jonas // J. Appl. Cryst. - 2006. -Vol. 39.-P. 72-81.

127) Shi, S. Repair weldability of service exposed heat-resisting, austenitics stainless steels / S. Shi, J. C. Lippold, J. Ramirez // Proc. 7th Int. Conf. Trends Welding Res.-2005.-P. 293.

128) Dumovic, M. Repair and maintenance procedures for heavy machinery components / M. Dumovic // Welding Innovation. - 2003. - Vol. 20, № 1. - P. 2 - 6.

129) Ashby M. F. The deformation of plastically non-homogeneous materials / M. F. Ashby // Philos. Mag. - 1970. - Vol. 21. - P. 399 - 424.

130) Liftshitz, I. M. Kinetics of diffusive decomposition of supersaturated solid solutions / I. M. Liftshitz, V. V. Slyozov // Sov. Phys. JETP. - 1959. - Vol. 35. -P. 331 -339.

131) Liftshitz, I. M. The kinetics of pecipitation from supersaturated solid solutions /1. M. Liftshitz, V. V. Slyozov // J. Phys. Chem. Solids. - 1961. - Vol. 19. -P. 35-50.

132) Пикеринг, Ф.Б. Физическое металловедение и разработка сталей / Ф. Б. Пикеринг. - М.: Металлургия, 1982. - 184 с.