Relationship between Laves phase and the impact brittleness of P92 steel reevaluated

Abstract

Laves phase has been widely accepted to cause the impact brittleness of 9-12Cr martensitic heat-resistant steels after long time aging at elevated temperatures. However, in the present research, the impact toughness of the already brittle P92 steel aged at 600 °C for 2035 h could be restored to the original level by reheating at 700 °C for 1 h, with Laves phase

Механическое Поведение И Хрупко-Вязкий Переход В Высокохромистой Мартенситной Стали

“…Однако при пол зучести непрерывные цепочки карбидов M 23 C 6 и фаз Лавеса Fe 2 W по границам ИАЗ в сталях дан ного типа не образуются [20,25,27]. Следова телльно, в любом случае будет иметь место вязкое внутризеренное разрушение [5], что обеспечит величину KCV ≥ 40 Дж/см 2 и позволит эксплуати ровать угольные энергоблоки, в конструкции кото рых используются эти стали, без всяких ограниче ний по ресурсу. Сделать такой же вывод о возмож ности применения стали типа 10Х9В1М1ФБР в конструкциях реакторов не представляется воз можным, поскольку известно, что облучение ней тронами сильно охрупчивает высокохромистые стали [7][8][9][10][11], а описание характера влияния облу чения на механизмы разрушения и ХВП в откры той литературе отсутствуют.…”

“…9-12% Cr стали мартенситного класса широко используются для изготовления элементов уголь ных энергоблоков, работающих при температуре пара до 630°C, поскольку обладают уникальной жаропрочностью [1,2]. Кроме того, они не склон ны к сильному охрупчиванию при долговремен ной эксплуатации, в отличие от аустенитных ста лей [1,[3][4][5][6]. Это гарантирует надежную работу высокотемпературных трактов котлов и главного паропровода и позволяет с высокой точностью выполнять оценку остаточного ресурса этих агре гатов [1,6].…”

“…Несмотря на важность параметров ударной вязкости и температуры ХВП для практического применения высокохромистых сталей [1], их де тальному изучению посвящено ограниченное число работ [3][4][5][6][12][13][14][15][16][17], причем ни в одной из них механизмы, ответственные за ХВП, не рас сматривались. Целью данной работы является де тальный анализ ХВП и механического поведения при криогенных температурах одной из самых распространенных современных высокохроми стых сталей 10Х9В1М1ФБР, которая является российским аналогом европейской стали E911 [1].…”

MICROSTRUCTURAL ASPECTS OF LONG-TERM AGEING OF MARTENSITIC 9% Cr STEEL WITH AND WITHOUT BORON ADDITION

“…Numerous precipitates on grain/lath boundaries not only increase the brittleness of the steel, but also change the cracking mechanism from ductile to brittle. In addition, the diffusion of atoms of substitutional elements (chromium, molybdenum, tungsten) into the released Laves phase and/or M 23 C 6 carbides contributes to the steel's tendency to recover and polygonise the matrix and reduce resistance to oxidation [2][3][4][5][6]. The introduction of the micro-addition of boron into martensitic steels is kind of an antidote for the tendency of M 23 C 6 and Laves phase precipitates to coagulate.…”

Effect of Tungsten on Creep Behavior of 9%Cr–3%Co Martensitic Steels

“…The Laves phase provides effective stabilization of TMLS and therefore promotes creep resistance, although their effect on the rearrangement of lattice dislocation is negligibly small [9,11,15]. However, the particles of Laves phase grow with a high rate under creep condition and, at present, these boundary precipitations are considered to be responsible for the creep ductility of the P92-type steels during long-term aging [16]. The enhanced long-term creep strength could be achieved by hindering this microstructural evolution.…”