Структура и высокотемпературные свойства Re-содержащей теплотехнической стали тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Никитин Иван Сергеевич

• Никитин Иван Сергеевич
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Никитин Иван Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Мировой опыт внедрения энергоблоков на ССКП пара, перспективы для России

1.2 Достигнутый уровень развития теплотехнических сталей для ССКП пара

1.3 Влияние легирующих элементов на структуру и свойства высокохромистых сталей

1.4 Особенности поведения при ползучести высокохромистых сталей

1.5 Базовые требования к свойствам теплотехнических высокохромистых сталей

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Материал исследования

2.2 Методика проведения испытания на растяжение

2.3 Методика проведения испытания на ударный изгиб

2.4 Методика определения твердости по Бринеллю

2.5 Методика проведения испытаний на ползучесть до разрушения

2.6 Методика дилатометрии

2.7 Методика математического моделирования фазового состава

2.8 Методики исследования структуры и фазового состава

2.8.1 Методика проведения оптической металлографии

2.8.2 Методики исследования тонкой структуры

2.8.3 Методика идентификации фазового состава

2.8.4 Методика получения осадков и последующего рентгеноструктурного анализа42 ГЛАВА 3. СТРУКТУРА И СВОЙСТВА ПОСЛЕ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ

3.1 Критические точки фазовых превращений

3.2 Влияния температуры закалки на структуру стали

3.3 Влияния температуры отпуска на структуру стали

3.4 Кратковременные механические свойства

3.5 Влияние изменения легирования на структуру и свойства

Краткие выводы по Главе 3:

ГЛАВА 4. ПОВЕДЕНИЕ ПРИ ПОЛЗУЧЕСТИ И СОПУТСТВУЮЩИЕ СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ

4.1 Поведение при ползучести

4.2 Сравнительный анализ влияния выбранного легирования на поведение при ползучести

4.2.1 Влияние легирования на вид кривой длительной прочности

4.2.2. Влияние легирования на показатель напряжения в степенном законе деформации

4.2.3. Влияние легирования на зависимость Монкмана-Гранта

4.2.4 Влияние легирования на пороговые напряжения и истинный показатель напряжения

4.2.5 Влияние легирования на величину предела длительной прочности

4.3 Структурные изменения при высоких напряжениях, вплоть до 140 МПа

4.4 Структурные изменения при низких прикладываемых напряжениях

4.4.1 Эволюция микроструктуры и вторых фаз в процессе ползучести при 120 МПа

4.4.2 Структурные изменения после ползучести при 100 МПа

4.5 Эволюция карбидов M23C6 при ползучести

4.6 Эволюция фазы Лавеса при ползучести

4.6.1 Выделение фазы Лавеса

4.6.2 Укрупнение фазы Лавеса

4.7 Оценка тормозящих сил Зинера

4.8 Влияние цепочек частиц на сопротивление ползучести

4.9 Причина преждевременного разрушения

Краткие выводы по Главе 4:

ГЛАВА 5. ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ЛЕГИРОВАНИЯ РЕНИЕМ

5.1 Влияние легирования рением на прочностные характеристики при растяжении

5.2 Влияние легирования рением на растворимость вольфрама и укрупнение

зернограничных частиц

Краткие выводы по Главе 5:

ГЛАВА 6. МИКРОСТРУКТУРНЫЙ ДИЗАЙН, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЙ СМЕЩЕНИЕ МОМЕНТА ОТКЛОНЕНИЯ ОТ ЛИНЕЙНОЙ ЗАВИСИМОСТИ НА КРИВОЙ ДЛИТЕЛЬНОЙ ПРОЧНОСТИ

6.1 Базовые критерии микроструктурного дизайна

150

6.2 Модифицированная термическая обработка (МТО)

6.3 Кратковременные механические свойства после МТО

6.4 Поведение при ползучести после МТО

Краткие выводы по Главе 6:

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Структура и высокотемпературные свойства Re-содержащей теплотехнической стали»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. На текущий момент в Российской Федерации одним из источников получения электроэнергии являются угольные энергоблоки, работающие на сверхкритических параметрах (СКП) пара, большинство из которых были введены в эксплуатацию в 1960-80-х годах, что означает физическое и моральное устаревание этих энергоблоков. В США, Японии и Китае сегодня вводятся в эксплуатацию новые угольные энергоблоки, работающие на суперсверхкритических параметрах (ССКП) пара - температура пара 600-620°С, давление 24-35 МПа, с коэффициентом полезного действия до 45%. Изготовление данных энергоблоков предусматривает использование материалов, работоспособных при температурах эксплуатации в том числе в режиме перегрева, т. е. материал должен обладать высокой жаропрочностью при температурах вплоть до 650°С. Наиболее подходящим классом материалов для применения при изготовлении элементов таких энергоблоков являются мартенситные стали, обладающие хорошими технологическими свойствами и небольшой стоимостью. Однако, разработанные ранее в СССР и РФ стали, которые успешно эксплуатируются на энергоблоках с СКП пара, предусматривают работу при температурах до 580°С и не проходят по базовому критерию - предел длительной прочности должен составлять не менее 100 МПа на базе 100 000 ч при температуре 650°С.

Существует несколько путей повышения сопротивления ползучести высокохромистых сталей, которые включают в себя изменение состава легирующих элементов, изменения режимов термической обработки (ТО), либо применение различных термомеханических обработок. В открытых источниках содержится значительное количество информации, посвящённой влиянию на структуру, фазовый состав и сопротивление ползучести мартенситных сталей таких легирующих элементов как: Сг, W, Мо, С, N V, ЭДЪ, С, N и др. Так, сопоставление данных о сопротивлении ползучести с информацией о стабильности структуры, фазового состава и кинетике укрупнения вторых фаз, позволяет сделать выводы об эффективных механизмах упрочнения, ответственных за высокое сопротивление ползучести. Однако, данные об эффективности различных механизмов упрочнения до сих пор являются дискуссионными. Так, в работах, нацеленных на исследование сопротивления ползучести сталей состава типа Fe(осн.)-0,1%C-9%Cr-2%W-1%Mo-0,2%V-0,05%Nb-0,05%N-0,003%B, было заключено, что основной упрочняющий механизм заключается во взаимодействии дислокаций с наноразмерными частицами карбонитридов М(С^) по механизму отрыва, при этом считалось, что влияние зернограничных частиц типа М23С6 и фаз Лавеса (Fe2W) на жаропрочность незначительно. Лимитирующим объемную долю частиц М(С,№) фактором, является количество азота в стали.

Концентрация углерода слабо влияет на долю частиц М(С^) поскольку частицы карбида М23С6 начинают зарождаться и расти при более низких температурах отпуска, в результате приводя к почти полному связыванию углерода в частицах М23С6.

Таким образом, логично предположить, что снижение концентрации азота в мартенситных сталях должно приводить к значительному снижению жаропрочности. Однако, за последние 20 лет в литературе были представлены примеры 9-10%Сг сталей с низким содержанием азота (до 0,001 вес. %), и высоким содержанием бора (до 0,015 вес. %), которые имеют более высокую жаропрочность, в сравнении со сталями с содержанием азота порядка 0,05 вес. %. Что свидетельствует о том, что высокого уровня жаропрочности можно достигнуть не только за счет гомогенно распределенных по матрице наноразмерных частиц карбонитридов М(С,!Ы). За высокое сопротивление ползучести 9-10%Сг сталей с низким содержанием азота (до 0,001 вес. %), и высоким содержанием бора (до 0,015 вес. %), ответственен механизм взаимодействия движущихся дислокаций с частицами карбидов М23С6, расположенными плотными цепочками вдоль реечных границ. Отличительная особенность этих сталей заключается в выделении более дисперсных частиц карбида М23С6, обладающих высокой стойкостью к укрупнению. А также, за счет высокой стойкости к укрупнению частиц М23С6 в течение длительных интервалов времени сохраняется реечная структура и не наблюдается ее трансформации в субзеренную. Такой эффект был достигнут за счет повышения содержания бора. Для данных материалов снижение концентрации азота является необходимой мерой. Поскольку бор оказывает влияние на кинетику укрупнения карбидов М23С6, выделяющихся при отпуске, необходимо чтобы он участвовал в процессе выделения и роста частиц М23С6, замещая часть атомов углерода в решетке. Поэтому требуется, чтобы после охлаждения при закалке этот элемент оставался растворенным в матрице или образовывал сегрегации на границах. Бор, имеющий низкую растворимость при температурах нагрева под закалку, может вступать в реакцию взаимодействия с растворенным азотом с образованием нитридов бора, значительно снижая количество растворенного бора при отпуске.

Влиянию совместного легирования бором и азотом на жаропрочность посвящено большое количество работ, на основе которых можно сделать выводы об оптимальных границах концентраций этих элементов, позволяющих получить наибольшее сопротивление ползучести. Дальнейшее исследование влияния концентраций азота и бора на сопротивление ползучести мартенситных 9-10%Сг сталей маловероятно приведет к значительному повышению жаропрочности, в связи с этим целесообразно искать другие пути совершенствования свойств высокохромистых сталей.

О влиянии на жаропрочность высокохромистых сталей достаточно экзотичных элементов, типа рения, в открытой литературе содержатся довольно скудные данные, которые, однако,

свидетельствуют о его положительном влиянии на жаропрочность. Так, сталь TOS203, в составе которой содержится 0,20 вес. %Re показывает высокие показатели сопротивления ползучести, которые были обоснованы эффектом совместного легирования 2,5 вес. %W и 0,20 вес. %Re. Увеличение сопротивления ползучести было обосновано повышением количества растворенного вольфрама при температурах 600-650°С, что закономерно снижает скорость диффузионно-контролируемых процессов - вольфрам является элементом, значительно снижающим скорость диффузии в а-железе. Так, после ползучести при 650°С в течение 1 000 ч концентрация вольфрама в стали с рением в два раза превышала концентрацию в стали без добавления рения. Рений с успехом применяют при легировании никелевых суперсплавов, предназначенных для монокристальных лопаток турбин высокого давления авиационных двигателей и газотурбинных установок. В теплотехнических сталях его содержание в 10 и более раз меньше, чем в суперсплавах типа CMSX-4/ЖС32 по экономическим причинам

Таким образом, достаточно перспективной является идея о создании современного отечественного материала, вмещающего в себя передовые достижения современного материаловедения высокохромистых теплотехнических сталей, с применением достаточно нового свежего решения. Представленная в работе сталь совмещает в себе положительное влияние на жаропрочность высокого содержания бора, низкого содержания азота и добавки рения. Данная научно-квалификационной работа включает в себя исследование поведения при ползучести с выявлением основных причин жаропрочности мартенситной 10%Сг стали, легированной рением с высоким содержанием бора и низким содержанием азота.

Такая работа является актуальной, поскольку уже сегодня рядом российских научных групп разрабатываются конструкции энергоблоков для работы при ССКП пара, для изготовления которых уже сейчас требуются передовые материалы с требуемым уровнем свойств. На текущий момент такими материалами являются коммерческие стали типа Р93 (Япония), НЮ200 (Япония), G115 (Китай) и другие стали, продаваемые за рубежом.

Степень разработанности.

В научном мировом сообществе над повышением жаропрочности 9-12%Сг сталей трудятся группы зарубежных и российских ученых. Наибольшего успеха в данной области достигли научные группы под руководством японских, датских, немецких, шведских и китайских исследователей. Особенно необходимо отметить группы российских исследователей АО НПО ЦНИИТМАШ (И. А. Щенкова, В. Н. Скоробогатых, П А. Козлов, Д. А. Прудников, В. А. Дуб и А. Е. Корнеев), ВНИИНМ им. академика А. А. Бочвара (М. В. Леонтьева-Смирнова, В. М. Чернов, Е. М, Можанов и др.), ИФПМ СО РАН (Е. Г. Астафурова, И. Ю. Литовченко, Н. А. Полехина, А. Н. Тюменцев), ОАО «ВТИ» (В. И. Гладштейн, Е. А. Гринь, А. В. Пчелинцев, В. М. Резинских и др.), ОАО НПО ЦКТИ им. И. И. Ползунова (И. А. Данюшевский, А. А. Ланин, Т. В.

Прохорова и др.), НИТУ МИСИС (М. Ю. Беломытцев и А. В. Моляров) и ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей» (А. С. Кудрявцев, К.А. Охапкин, В. С. Скутин и др.). Большинство работ посвящены влиянию легирования и режимов обработки на закономерности структурообразования, общий уровень свойств, механизмы деформации при ползучести и на уровень жаропрочности высокохромистых сталей.

Высокая жаропрочность мартенситных сталей обуславливается, с одной стороны, формированием нанодисперсных частиц карбонитридов V(C,N) и ЫЪ(С,Ы) внутри мартенситных реек, размерная стабильность которых обеспечивается оптимизированным соотношением между ^ЫЪ и С/К С другой стороны, относительно недавно были разработаны стали, обладающие феноменальной жаропрочностью, отличающиеся крайне низким содержанием азота и повышенной концентрацией бора. В данных материалах за достижение высокой жаропрочности отвечают цепочки карбидов М23С6 на реечных границах, обладающие высокой стойкостью к укрупнению. О причинах положительного влияния рения на ползучесть высокохромистых сталей на момент начала работы было известно, что введение рения повышает растворимость вольфрама в матрице при повышенных температурах, тем самым сохраняя твердорастворное упрочнение. Таким образом, целесообразно исследовать природу влияния этого элемента на поведение высокохромистой мартенситной стали при термической обработке, длительном старении и ползучести, а также на механические свойства.

Целью диссертационной работы является установление механизмов изменения микроструктуры и фазового состава в процессе термической обработки и ползучести, и их влияния на механические свойства Re-содержащей стали 10%Cr-3%Co-3%W с высоким содержанием бора.

Для достижения заявленной цели были поставлены следующие задачи:

1) Установить особенности структурообразования и их влияние на кратковременные механические свойства стали Re-содержащей стали 10%Cr-3%Co-3%W с высоким содержанием бора после термической обработки.

2) Определить механизмы изменения микроструктуры и фазового состава стали в процессе ползучести и их влияние на жаропрочные свойства.

3) На основе сравнительного анализа микроструктуры, кратковременных свойств при растяжении и поведения при ползучести Re-содержащей стали 10%Cr-3%Co-3%W с высоким содержанием бора и других сталей 9-10%Сг-3%Со установить причины положительного влияния рения на сопротивление ползучести высокохромистых сталей мартенситного класса.

4) Разработать режим термической обработки, позволяющий увеличить

продолжительность линейного участка зависимости 1да--0,05 • 1^?ра3р. на кривой длительной

прочности свыше 104 часов.

Научная новизна.

Научная новизна результатов состоит в том, что в рамках диссертационной работы впервые:

1) Установлено, что модификация химического состава посредством добавления рения в количестве 0,17 вес. % приводит к повышению сопротивления ползучести 9-12%Сг сталей, за счет частиц фазы Лавеса как эффективной упрочняющей фазы. Добавление рения приводит к снижению постоянной скорости укрупнения этой фазы по границам элементов структуры троостита отпуска до значения 3,9х10_11мкм4/с. Вплоть до ~11 000 ч ползучести в условиях 650°С/140 МПа частицы фазы Лавеса в рений содержащей стали обеспечивают силу торможения Зинера на 59% больше, чем в стали без Re.

2) Выделение карбидов М23С6 и фазы Лавеса в виде цепочек вдоль границ мартенситных реек по определенным ориентационным соотношениям с матрицей является основным фактором, стабилизирующим реечную структуру троостита отпуска в процессе ползучести.

3) Образование даже небольшого количества крупных частиц фазы Лавеса размерами более 500 нм по большеугловым границам структурных элементов троостита отпуска приводит к образованию трещин и «преждевременному» разрушению образцов, что проявляется в виде

отклонения кривой длительной прочности от линейной зависимости 1да--0,05 • 1^?ра3р. при

длительных испытаниях.

4) Обнаружена последовательность превращений, которая создает места благоприятные для зарождения фазы Лавеса: а — Fe ^ М23С6 ^ М6С ^ фаза Лавеса. Т. е., карбид М6С зарождается на межфазной границе М23С6/а — Fe, а частицы фазы Лавеса зарождаются на межфазной границе М6С/а — Fe, что повышает количество мест зарождения фазы Лавеса и благоприятно сказывается на мелкодисперсности этой фазы, поскольку ее размер в случае зарождения на М6С/а — Fe меньше, чем в случае ее независимого зарождения на границах структурных элементов троостита отпуска.

5) Повышение температуры закалки позволяет увеличить продолжительность

линейного участка 1да--0,05 • 1^?ра3р. кривой длительной прочности в сторону более

длительных времен за счет взаимных изменений в дисперсности карбидов М23С6 и доли малоугловых границ мартенситных реек.

Теоретическая значимость заключается в установлении закономерностей формирования структуры и распределении дисперсных частиц в Re-содержащей стали 10%Сr-3%Сo-3%W с высоким содержанием бора при термической обработке, длительном старении и ползучести, а также их связи с кратковременными и долговременными механическими свойствами. В работе

обоснованы основные микроструктурные аспекты увеличения времени до разрушения (с

сохранением линейной зависимости 1да--0,05 • 1^?ра3р. до 11 000 ч) по сравнению со сталью-

прототипом без Re и причины отклонения от линейной зависимости кривой длительной прочности на временах испытаний более ~11 000 ч.

Впервые показано, что добавление рения в высокохромистую сталь влияет на механизм выделения частиц фазы Лавеса при ползучести, а также позволяет значительно снизить скорость их укрупнения за счет уменьшения скорости диффузии, тем самым обеспечивая упрочняющий эффект от фазы Лавеса в течение более длительного времени ползучести.

Практическая значимость. Показан позитивный эффект легирования Re на повышение предела длительной прочности. Разработана теплотехническая сталь для изготовления лопаток паровых турбин, с высокой жаропрочностью при высокотемпературной ползучести и высоким уровнем кратковременных механических свойств, превосходящих либо удовлетворяющих всем требованиям, предъявляемым к теплотехническим сталям для изготовления лопаток паровых турбин. Результаты подтверждены патентом на изобретение № 2757923 от 25.12.2020 «Жаропрочная сталь мартенситного класса». Разработан микроструктурный дизайн Re-содержащей стали 10%Сr-3%Сo-3%W с высоким содержанием бора, позволяющий добиться высокой жаропрочности за счет формирования микроструктуры с высокой долей малоугловых границ. На основе разработанного микроструктурного дизайна могут быть созданы новые высокохромистые стали с повышенным сопротивлением ползучести.

Достоверность полученных результатов диссертационной работы соискателя обоснована: (1) применением стандартных методик исследования кратковременных свойств и сопротивления ползучести металлических материалов, (2) использованием стандартных методик оптической и электронной микроскопии, а также (3) комплексностью структурных исследований. Исследования производились на различных уровнях, чтобы учесть влияние всех структурных составляющих.

Методология и методы исследования. Диссертационная работа выполнена с использованием классических методов разработки жаропрочных материалов, которые включают в себя проведение испытаний на длительную прочность с одновременной записью диаграммы деформации, с последующим сопоставлением полученных характеристик со структурными изменениями, происходящими в процессе ползучести. Анализ структурных изменений был проведен с использованием оптической и электронной микроскопий, а также рентгенофазового анализа.

Основные положения, выносимые на защиту:

1) Влияние легирования на микроструктуру и кратковременные механические свойства после термической обработки Re-содержащей стали 10%Cr-3%Co-3%W с высоким содержанием бора.

2) Микроструктурные аспекты, обеспечивающие прирост времени до разрушения при ползучести при 650°С и высоких приложенных напряжениях вплоть до 140 МПа, для Re-содержащей стали 10%Cr-3%Co-3%W с высоким содержанием бора по сравнению со сталью 10%Cr-3%Co-2%W, не содержащей рений.

3) Микроструктурные изменения, которые ведут к нарушению линейной зависимости

1до--0,05 • l^tp33p. кривой длительной прочности Re-содержащей стали 10%Cr-3%Co-3%W с

высоким содержанием бора при 650°С после ~11 000 ч.

4) Влияние добавки рения на растворимость вольфрама в твердом растворе, а также на кинетику укрупнения частиц вторичных фаз по границам структурных элементов троостита отпуска.

5) Микроструктурный дизайн Re-содержащей стали 10%Cr-3%Co-3%W с высоким содержанием бора, обеспечивающий увеличение продолжительности линейного участка зависимости 1да--0,05 • l^tp33p. на кривой длительной прочности, в сторону больших времен.

Степень достоверности и апробация работы.

Результаты исследований диссертационной работы были представлены в качестве докладов на 9 нижеследующих российских и международных конференциях:

1) Международная научно-практическая конференция «Материаловедение, формообразующие технологии и оборудование 2022» (ICMSSTE 2022), 16-19 мая 2022, г. Ялта, Российская Федерация.

2) Международная конференция Физическая мезомеханика. Материалы с многоуровневой иерархически организованной структурой и интеллектуальные производственные технологии, 6-10 сентября 2021, г. Томск, Российская Федерация.

3) International Conference on Advances in High Temperature Materials Joint EPRI-123HiMAT, 21-24 октября 2019, г. Нагасаки, Япония.

4) International Conference on Metallurgy and Materials METAL 2019 - 28th, 22-24 мая 2019, г. Брно, Чешская Республика.

5) Международная научная конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Ломоносов-2019», 8-12 апреля 2019, г. Москва, Российская Федерация.

6) III Международная научная конференция «Наука будущего» и IV Всероссийский молодежный научный форум «Наука будущего - наука молодых», 14-17 мая 2019, г. Сочи, Российская Федерация.

7) EUROMAT 2019 - European congress and exhibition on advanced materials and processes, 1-5 сентября 2019, г. Стокгольм, Швеция.

8) Международная конференция "Перспективные материалы с иерархической структурой для новых технологий и надежных конструкций", 1-5 октября 2018, г. Томск, Российская Федерация.

9) International Conference on Metallurgy and Materials METAL 2018 - 27th, 23-25 мая 2018, г. Брно, Чешская Республика.

Публикации. Основные результаты диссертации были опубликованы в 26 научных работах, 1 из которых опубликована в изданиях, входящих в перечень МБД ВАК, 14 -опубликованы в изданиях, индексируемых в цитатно-аналитических базах данных Scopus/Web of Science и 10 работ - в прочих изданиях. Получен 1 патент на изобретение.

Личный вклад автора. Соискатель принимал непосредственное участие в постановке цели и задач диссертационной работы, в проведении исследований, обработке и анализе полученных результатов, подготовке научных статей и представлении докладов на научных мероприятиях.

Работа выполнена в рамках грантов РФФИ № 20-33-90117 (конкурс «Аспиранты»), РНФ 19-73-10089-П, РНФ № 19-73-10089 и РНФ № 17-73-10380.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов, заключения и списка литературы из 213 наименований. Общий объем составляет 189 страниц, включая 83 рисунка и 29 таблиц.

Благодарность. Автор выражает глубокую благодарность научному руководителю д-р физ.-мат. наук Кайбышеву Р. О. за внесенный идейный вклад в работу, особую благодарность канд. техн. наук Федосеевой А. Э. за научное консультирование по вопросам, связанным с организацией и проведением микроструктурных исследований и обсуждением полученных результатов (главы 4 и 5), а также канд. техн. наук Дудко В. А., канд. физ.-мат. наук Дудовой Н. Р., канд. техн. наук Ткачеву Е. С и канд. техн. наук Газизову М. Р. за практическое содействие в работе.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1 Мировой опыт внедрения энергоблоков на ССКП пара, перспективы для России

Повышение коэффициента полезного действия (КПД) тепловых энергетических установок - это приоритетная задача современного энергетического машиностроения. Повышение КПД энергетической установки осуществляется за счет повышения температуры сжигаемого топлива (в данном случае, каменного угля) и/или повышения давления острого пара. Этого можно добиться, введя в эксплуатацию энергоблоки, работающие на суперсверхкритических параметрах (ССКП) пара - давление острого пара 25-34 МПа и температура 600-620°С [1-3].

Общий принцип работы угольных паровых энергоблоков базируется на цикле Карно, в соответствии с которым КПД п, определяется как работа, производимая машиной W, деленная на производимое тепло Qh. При этом КПД может быть выражен через следующее выражение:

Тг — Тх (1.1)

V = —™—

т

1 г

где п - коэффициент полезного действия, Тг - температура горячего резервуара, Тх - температура холодного резервуара.

Чем больше разница между Тг и Тх, тем больше энергии может быть получено. Однако, цикл Карно, по ряду некоторых особенностей, в реальных тепловых электростанциях (ТЭЦ) не применяется.

В реальных ТЭЦ реализуется цикл Ренкина, в процессе которого происходит преобразование теплоты в механическую работу. Для случая цикла Ренкина, температуры Тг и Тх представляют собой температуры на входе паровой турбины и в конденсаторе пара.

Кратко, цикл Ренкина состоит из четырех процессов. Вначале вода под давлением подается в испаритель; после чего происходит нагрев топливом (в нашем случае углем) в котле с образованием пересыщенного пара; после чего пар поступает в рабочую турбину; затем пар снова конденсируется.

Эффективность перехода от сверхкритических параметров пара (СКП) пара к ССКП пара схематически представлена на Рисунке 1.1 Так, переход от параметров 566°С/31МПа до 620°С/34,5МПа позволяет получить ~5% относительного прироста КПД Ау/у, а повышение температуры еще на +30°С до 649°С выше ССКП позволяет добавить еще ~1% относительного КПД.

Дг|/г|,% 10 -,-

ССКП

I1649°С

8 "

621° С

6 -

2 -

4 -

5!>3°С

593°Су , | 566еС

1« 5^6°С/59Э°С

538°С75бб°С

НО V. | ■

__I_I_I_I_I_и_I_I_

24,1 25,1 31 34,5 р) |уц-|а

0

Рисунок 1.1 - Зависимость относительного прироста КПД Ац/ц, от параметров пара (давление и температура); через косую черту обозначена температура промежуточного перегрева

Повышение температуры и давления пара так же позволяет снизить выбросы СО2 в атмосферу. Строительство энергоблоков, работающих на ССКП пара, происходит в большинстве развитых стран: США, Япония, Китай, Дания, Германия и пр. [1, 4, 5].

Первый энергоблок на ССКП пара Eddystone-I был запущен в США в 1959 году, его мощность составляла 325 МВт, работал энергоблок на параметрах пара 34,5 МПа, 650°С [6]. Так же в период с 1955 по 1960 в США были введены в эксплуатацию еще три энергоблока мощностями 125, 215 и 375 МВт.

На территории бывшего СССР так же был опыт удачного запуска энергоблока, работающего на ССКП пара: в 1966 году был произведен запуск энергоблока СКР-100-300 на Каширской ГРЭС с параметрами острого пара 29,4 МПа и 650°С. Построен энергоблок был Харьковским турбинным заводом (ХТЗ). При изготовлении деталей которого применялись, преимущественно, стали аустенитного класса: Х16Н16МВ2БР (ЭП184), 10Х16Н14В2БР (ЭП17) и 09Х14Н19В2БР (ЭИ695Р) [5-10]. Использование в конструкции энергоблока сталей аустенитного класса было обусловлено их высокой жаропрочностью. Однако, аустенитные стали обладают рядом существенных недостатков: высокий коэффициент термического расширения [1, 11] и высокая стоимость [10], по сравнению с мартенситными/бейнитными сталями, что привело к ограничению аустенитных сталей в качестве материала изготовления элементов котлов и паропроводов, рабочих лопаток паровых турбин и прочего оборудования угольных энергоблоков.

Первый энергоблок в Японии Wakamatsu мощность 50 МВт был введен в эксплуатацию в 1986 году, параметры пара которого составляли 31,0 МПа, 593/593/593°С. Затем в 1998 году

введен в эксплуатацию энергоблок Matsuura 2 с параметрами пара 25,6 МПа 593/593/593°С. После этого было запущено множество других ТЭС на ССКП параметрах в Японии.

В 1997 году в Дании был введен в эксплуатацию энергоблок Аа1Ьо^ с параметрами пара 29,0 МПа 580/600/600°С, в 2001 году был запущен Aved0re 2 мощностью 390 МВт с параметрами пара 300 бар, 580/600/600°С.

Примером энергоблоков, запущенных в Германии, являются энергоблок Гесслер с параметрами пара 27,5 МПа 580/600°С и мощностью 740 МВт, запущенная в 1998 году. В Германии и сейчас разрабатывается немалое количество ТЭС на ССКП параметрах.

На текущий момент, приоритетом Российской Федерации является максимально эффективное использование природных энергетических ресурсов и потенциала энергетического сектора для устойчивого роста экономики, повышения качества жизни населения страны и содействия укреплению ее внешнеэкономических позиций. Таким образом, по распоряжению Правительства РФ от 13.11.2019 года № 1715 «Об энергетической стратегии России на период до 2030 года» в РФ должны быть введены в эксплуатацию первые энергоблоки, способные работать на ССКП пара [9]. На данный момент стараниями таких организаций, как ОАО «Силовые машины», НПО ЦКТИ им. И.И. Ползунова, а также Всероссийский теплотехнический институт (ОАО «ВТИ») разрабатывается паровая турбина мощностью 600-700 МВт, способная работать при давлении > 26 МПа и температуре > 600°С [4, 12, 13]. Разработка данных энергоблоков предусматривает внедрение новых высокохромистых сталей с повышенным уровнем жаропрочности для их изготовления.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Никитин Иван Сергеевич, 2023 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Кайбышев, Р. О. Новые стали мартенситного класса для тепловой энергетики / Р. О. Кайбышев, В. Н. Скоробогатых, И. А. Щенкова // Физика металлов и металловедение. - 2010. - Т. 109. - № 2. - C. 200-215.

2. Abe F. Creep-resistant steels / F. Abe, T. U. Kern, R. Viswanathan. - Elsevier, 2008. -

700 p.

3. Abe F. Progress in Creep-Resistant steels for high efficiency Coal-Fired power plants / F. Abe // Journal of Pressure Vessel Technology. - 2016. - Vol. 138. - No. 4. - P. 040804.

4. Костюк, А. Г. Концепция паровых турбин нового поколения для угольной энергетики России. Часть 1. Экономическое и техническое обоснование концепции / А. Г. Костюк, В. Г. Грибин, А. Д. Трухний // Теплоэнергетика. - 2010. - №. 12. - С. 23-31.

5. Трухний, А. Д. Пути совершенствования отечественных паротурбинных установок и целесообразности создания пилотного энергоблока на сверхвысокие параметры пара / А. Д. Трухний, А. Г. Костюк, Б. М. Трояновский // Теплоэнергетика. - 1997. - №. 1. - С. 2-8.

6. Сомова, Е. В. Обзор зарубежных конструкций энергетических котлов на суперсверхкритические параметры пара и перспективы создания энергоблоков ССКП в России / Е. В. Сомова, А. Н. Тугов, А. Г. Тумановский // Теплоэнергетика. - 2021. - № 6, C. 6-24.

7. Михайлов, В. Е. Концепция турбин на суперсверхкритические, сверхкритические и докритические параметры пара / В. Е. Михайлов, Л. А. Хоменок, И. И. Пичугин, И. А. Ковалев, В. В. Божко, О. А. Владимирский, И. В. Зайцев, Ю. Я. Качуринер, И. А. Носовицкий, В. Г. Орлик // Теплоэнергетика. - 2017. - № 11. - C. 5-12.

8. Петреня, Ю. К. Конструкционные особенности ЦВД и ЦСД с применением принудительного охлаждения для турбин на суперсверхкритических параметрах пара / Ю. К. Петреня, Л. А. Хоменок, И. И. Пичугин, О.А. Владимирский, В. М. Ляпунов, А. С. Лисянский, Ю. Я. Качуринер, Т. А. Игнатьева, С. А. Иванов // Теплоэнергетика. - 2008. - № 1. - С. 32-37.

9. Трояновский, Б. М. Отечественные паровые турбины. Состояние, перспективы развития / Б. М. Трояновский, А. П. Огурцов. // Теплоэнергетика. - 1998. - №. 1. - С. 2-9.

10. Аркадьев, Б. А. Особенности охлаждения паровых турбин на примере турбины СКР-100 на суперкритические параметры пара / Б. А. Аркадьев. // Теплоэнергетика. - 2015. - № 10. - C. 42-48.

11. Sklenicka V. The effect of a prior short-term ageing on mechanical and creep properties of P92 steel / V. Sklenicka, K. Kucharova, M. Svobodova, P. Kral, M. Kvapilova, J. Dvorak, // Materials Characterization. - 2018. - Vol. 136. - P. 388-397.

12. Лисянский, А. С. Паровая турбина К-660-26,5 на суперсверхкритические параметры производства ОАО «Силовые машины» / А. С. Лисянский, К. О. Цветков. - 2012. - № 11. - C. 26-31.

13. Mikhailov, V. E. Development of high-powered steam turbines by OAO NPO Central Research and Design Institute for boilers and turbines / V. E. Mikhailov, L. A. Khomenok, I. A. Kovalev // Thermal Engineering. - 2018. - Vol. 65. - No. 1. - P. 1-10.

14. Ланская, К. А. Высокохромистые жаропрочные стали / К. А. Ланская. - Москва: Металлургия, 1976. - 216 с.

15. Масленков, С. Б. Жаропрочные стали и сплавы / С. Б. Масленков. - Москва: Металлургия, 1983. - 192 с.

16. Kimura K. Evaluation of Long-Term Creep Strength of ASME Grades 91, 92, and 122 Type Steels / K. Kimura, Y. Takahashi // Volume 6: Materials and Fabrication, Parts A and B ASME 2012 Pressure Vessels and Piping Conference. - Toronto, Ontario, Canada: American Society of Mechanical Engineers, 2012. - P. 309-316.

17. Xiao B. Solute-dislocation interactions and creep-enhanced Cu precipitation in a novel ferritic-martensitic steel / B. Xiao, L. Xu, C. Cayron, J. Xue, G. Sha, R. Logé // Acta Materialia. - 2020. - Vol. 195. - P. 199-208.

18. Xiao B. Deformation-mechanism-based creep model and damage mechanism of G115 steel over a wide stress range / B. Xiao, L. Xu, L. Zhao, H. Jing, Y. Han // Materials Science and Engineering: A. - 2019. - Vol. 743. - P. 280-293.

19. Masuyama F. New Ferritic Steel Beyond Grade 92 and its Creep Degradation Assessment by Hardness Method for Grade 91 / F. Masuyama, T. Yamaguchi // ASME 2014 Symposium on Elevated Temperature Application of Materials for Fossil, Nuclear, and Petrochemical Industries ASME 2014 Symposium on Elevated Temperature Application of Materials for Fossil, Nuclear, and Petrochemical Industries. - Seattle, Washington, USA: American Society of Mechanical Engineers, 2014. - P. 54-61.

20. Hamaguchi T. Microstructural Evaluation of 9Cr-3W-3Co-Nd-B Heat-Resistant Steel (SAVE12AD) After Long-Term Creep Deformation / T. Hamaguchi, H. Okada, S. Kurihara, H. Hirata, M. Yoshizawa, A. Iseda // Volume 6A: Materials and Fabrication ASME 2017 Pressure Vessels and Piping Conference. - Waikoloa, Hawaii, USA: American Society of Mechanical Engineers, 2017. - P. V06AT06A064.

21. Viswanathan R. Materials for ultrasupercritical coal power plants-turbine materials: Part II / R. Viswanathan, W. Bakker // Journal of Materials Engineering and Performance. - 2001. - No. 10(1). - P. 96-101.

22. Силаев, А. Ф. Хромистые жаропрочные стали для энергомашиностроения / А. Ф. Силаев, Г. П. Федорцов-Лутиков, М. Ф. Шешенев. - Москва: Металлургиздат, 1963. - 184 с.

23. Скоробогатых, В. Н. Длительная прочность и допускаемые напряжения хромистых жаропрочных сталей 10Х9МФБ и X10CrMoVNb9-1 (Т91, Р91) / В. Н. Скоробогатых, И. А. Данюшевский, И. А. Щенкова, Д. А. Прудников // Теплоэнергетика. - 2015. - Т. 2015. - № 4. - C. 17-25.

24. Козлов, П. А. Структура, механические свойства и жаропрочные характеристики сталей 10Х9К3В2МФБР и 02Х9К3В2МФБР / П. А. Козлов, В. Н. Скоробогатых, И. А. Щенкова // Научные ведомости БелГУ. Сер. Математика. Физика. - 2011. - №11(106), вып. 23. - С. 134141.

25. Кудрявцев, А. С. Анализ причин ускоренного разрушения при ползучести сварных соединений жаропрочной коррозионно-стойкой 12%-ной хромистой стали / А. С. Кудрявцев, К. А. Охапкин, М. С. Михайлов, В. С. Скутин, Г. Е. Зубова, Б. В. Федотов // Физика металлов и металловедение. - 2016. - Т. 117. - № 6. - C. 623-631.

26. Pchelintsev, A. V. Study of steel 10Kh9V2MFBR-Sh properties for steam pipes after prolonged thermal aging / A. V. Pchelintsev, V. F. Rezinskikh // Power Technology and Engineering. -2012. - Vol. 45. - No. 5. - P. 376-380.

27. Гринь, Е. А. Исследования структуры и свойств металла главных паропроводов энергоблока ПГУ-420, изготовленных из высокохромистой стали марки Х10CrМoVNb9-1 (P91) / Е. А. Гринь, А. Е. Анохов, А. В. Пчелинцев, Э.-Т. Крюгер // Теплоэнергетика. - 2016. - № 7. - C. 20-30.

28. Гринь, Е. А. Исследование процессов ползучести и микроповрежденности в высокохромистой стали 10Х9В2МФБР-Ш / Е. А. Гринь, А. В. Пчелинцев // Теплоэнергетика. -2018. - № 1. - C. 77-84.

29. Litovchenko I. The Microstructure and Mechanical Properties of Ferritic-Martensitic Steel EP-823 after High-Temperature Thermomechanical Treatment / I. Litovchenko, K. Almaeva, N. Polekhina, S. Akkuzin, V. Linnik, E. Moskvichev, V. Chernov, M. Leontyeva-Smirnova // Metals. -2022. - Vol. 12. - No. 1. - P. 79.

30. Полехина, Н. А. Влияние высокотемпературной термомеханической обработки в аустенитной области на микроструктуру и механические свойства малоактивируемой 12%-ной хромистой ферритно-мартенситной стали ЭК-181 / Н. А. Полехина, И. Ю. Литовченко, А. Н. Тюменцев, Д. А. Кравченко, В. М. Чернов, М. В. Леонтьева-Смирнова // Журнал технической физики. - 2017. - Т. 87. - № 5. - C. 716.

31. Беломытцев, М. Ю. Исследование сопротивления ползучести феррито-мартенситной стали 16Х12МВСФБР (ЭП-823) / М. Ю. Беломытцев, В. Г. Моляров // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2019. - Т. 62. - № 4. - C. 290-302.

32. Беломытцев, М. Ю. Влияние содержания феррита на жаропрочность 12%-ных хромистых сталей с ферритно-мартенситной структурой / М. Ю. Беломытцев, С. М. Образцов, А.В. Моляров // Металлург. - 2017. - № 9. - С. 46-51.

33. Litovchenko, I. Yu. The effect of heat treatment on the microstructure and mechanical properties of heat-resistant ferritic-martensitic steel EK-181 / I. Yu. Litovchenko, N. A. Polekhina, A. N. Tyumentsev, Е. G. Astafurova, V. M. Chernov, M. V. Leontyeva-Smirnova // Journal of Nuclear Materials. - 2014. - Vol. 455. - No. 1-3. - P. 665-668.

34. Чернов, В. М. Термическая стабильность микроструктуры 12%-ных хромистых ферритно-мартенситных сталей в процессе длительного старения при высоких температурах / В. М. Чернов, М. В. Леонтьева-Смирнова, Е. М. Можанов, Н. С. Николаева, А. Н. Тюменцев, Н. А. Полехина, И. Ю. Литовченко, Е. Г. Астафурова // Журнал технической физики. - 2016. - Т. 86. -№ 2. - С. 53-58.

35. Полехина, Н. А. Влияние температуры отпуска на фазовые превращения в ферритно-мартенситной 12%-ной хромистой стали ЭК-181 / Н. А. Полехина, И. Ю. Литовченко, А. Н. Тюменцев, Е. Г. Астафурова, В. М. Чернов, М. В. Леонтьева-Смирнова, А. В. Андреев // Вопросы атомной науки и техники. Серия: термоядерный синтез. - 2014. - Т. 37. - и 1. - С. 3440.

36. Тюменцев, А. Н. Особенности микроструктуры феррито-мартенситной (12% Cr) стали ЭК-181 после термообработок по разным режимам / А. Н. Тюменцев, В. М. Чернов, М. В. Леонтьева-Смирнова, Е. Г. Астафурова, Н. А. Шевяко, И. Ю. Литовченко // Журнал технической физики. - 2012. - Т. 82. - № 1. - С. 52-58.

37. Скоробогатых, В. Н. Использование хромистой стали марки 10Х9МФБ для корпусов парозапорной и регулирующей арматуры / В. Н. Скоробогатых, И. А. Щенкова, И. А. Данюшевский, Е. А. Гринь, Л. Я. Левков, Д. А. Прудников, Д. Н. Журавлев, А. М. Баженов // Теплоэнергетика. - 2017. - № 4. - C. 38-47.

38. Скоробогатых, В. Н. Способ производства и комплекс свойств заготовок корпусов трубопроводной арматуры ТЭС из хромистой стали / В. Н. Скоробогатых, Л. Я. Левков, И. А. Щенкова, А. М. Баженов, Д. А. Прудников, В. А. Задойный, Г. Л. Старковский // Электрические станции. - 2017. - № 4(1029). - С. 6-13.

39. Гладштейн, В. И. Влияние технологии изготовления на трещиностойкость металла и живучесть труб паропроводов из стали 10Х9МФБ-Ш / В. И. Гладштейн, А. П. Колесова // Электрические станции. - 2020. - № 6. - С. 41-46.

40. Гладштейн, В. И. Надежность и контроль металла паропроводов из высокохромистых жаропрочных сталей нового поколения, часть 1 / В. И. Гладштейн, А. Л.

Устюжанинов // Библиотечка электротехника. Приложение к журналу «Энергетик». - 2015. - № 6(196). - С. 1-72.

41. Гладштейн, В. И. Надежность и контроль металла паропроводов из высокохромистых жаропрочных сталей нового поколения, часть 2 / В. И. Гладштейн, А. Л. Устюжанинов // Библиотечка электротехника. Приложение к журналу «Энергетик». - 2015. - № 7(199). - С. 1-80.

42. Dudova N. Creep behavior of a 10%Cr heat-resistant martensitic steel with low nitrogen and high boron contents at 650°C / N. Dudova, R. Mishnev, R. Kaibyshev // Materials Science and Engineering: A. - 2019. - Vol. 766. - P. 138353.

43. Miyata K. Microstructural Evolution of a 12Cr-2W-Cu-V-Nb Steel during Three-year service exposure / K. Miyata, Y. Sawaragi, H. Okada, F. Masuyama, T. Yokoyama, N. Komai // ISIJ International. - 2000. - Vol. 40. - No. 11. - P. 1156-1163.

44. Du Y. Design and characterization of a Heat-Resistant Ferritic Steel strengthened by MX precipitates / Y. Du, X. Li, X. Zhang, Y.-W. Chung, D. Isheim, S. Vaynman // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2020. - Vol. 51. - No. 2. - P. 638-647.

45. Goecmen A. Precipitation behaviour and stability of Nitrides in high nitrogen martensitic 9% and 12% Chromium steels / A. Goecmen, R. Steins, C. Solenthaler, P. J. Uggowitzer, M. O. Speidel // ISIJ International. - 1996. - Vol. 36. - No. 7. - P. 768-776.

46. Sawada K. Contribution of coarsening of MX carbonitrides to creep strength degradation in high chromium ferritic steel / K. Sawada, K. Kubo, F. Abe // Materials Science and Technology. -2003. - Vol. 19. - No. 6. - P. 732-738.

47. Klueh, R. L. Elevated temperature ferritic and martensitic steels and their application to future nuclear reactors / R. L. Klueh // International Materials Reviews. - 2005. - Vol. 50. - No. 5. - P. 287-310.

48. Пигрова, Г. Д. Влияние длительной эксплуатации на карбидные фазы в Cr-Mo-V-сталях / Г. Д. Пигрова // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2003. - №. 3. - С. 6-9.

49. Gustafson A. Coarsening of precipitates in an advanced creep resistant 9% chromium steel - quantitative microscopy and simulations / A. Gustafson, M. Hattestrand // Materials Science and Engineering: A. - 2002. - Vol. 333. - No. 1-2. - P. 279-286.

50. Fedorova I. Fine (Cr, Fe)2B borides on grain boundaries in a 10Cr-0.01B martensitic steel / I. Fedorova, F. Liu, F. B. Grumsen, Y. Cao, O. V. Mishin, J. Hald //Scripta Materialia. - 2018. - Vol. 156. - P. 124-128.

51. Fedorova I. Analyzing Boron in 9-12% Chromium steels using atom probe tomography / I. Fedorova, F. B. Grumsen, J. Hald, H.-O. Andrén, F. Liu // Microscopy and Microanalysis. - 2019. -Vol. 25. - No. 2. - P. 462-469.

52. Abe F. Effect of Boron on microstructure and creep strength of advanced ferritic power plant steels / F. Abe // Procedia Engineering. - 2011. - Vol. 10. - P. 94-99.

53. Suzuki S. Characterization of the inhomogeneous distribution of light elements in ferritic heat-resistant steels by secondary ion mass spectrometry / S. Suzuki, R. Shishido, T. Tanaka, F. Abe // ISIJ International. - 2014. - Vol. 54. - No. 4. - P. 885-892.

54. Golpayegani A. Microstructure of a creep-resistant 10 Pct Chromium steel containing 250 ppm Boron / A. Golpayegani, F. Liu, H. Svensson, M. Andersson, H.-O. Andrén // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2011. - Vol. 42. - No. 4. - P. 940-951.

55. Li L. Microstructural evolution of Boron Nitride particles in advanced 9Cr power plant steels / L. Li, R. MacLachlan, M. A. E. Jepson, R. Thomson // Metallurgical and Materials Transactions

A. - 2013. - Vol. 44. - No. 7. - P. 3411-3418.

56. Strang A. Z phase formation in martensitic 12CrMoVNb steel / A. Strang, V. Vodarek // Materials Science and Technology. - 1996. - Vol. 12. - No. 7. - P. 552-556.

57. Danielsen, H. K. Kinetics of Z-phase precipitation in 9 to 12 pct Cr steels / H. K. Danielsen, P. E. Di Nunzio, J. Hald // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2013. - Vol. 44. -No. 5. - P. 2445-2452.

58. Кудрявцев, А. С. Легирование азотом 12%-й-стали мартенситно-ферритного класса / А. С. Кудрявцев, Д. А. Артемьева, М. С. Михайлов // Физика металлов и металловедение. - 2017. - № 8. - C. 829-835.

59. Xu Y. Nano-sized MX carbonitrides contribute to the stability of mechanical properties of martensite ferritic steel in the later stages of long-term aging / Y. Xu, W. Li, M. Wang, X. Zhang, Y. Wu, N. Min, W. Liu, X. Jin // Acta Materialia. - 2019. - Vol. 175. - P. 148-159.

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

61. Гольдштейн, М. И. Металлофизика высокопрочных сплавов / М. И. Гольдштейн,

B. С. Литвинов, Б. М. Бронфин. - Москва: Металлургия, 1986. - 312 с.

62. Смирнов, М. А. Основы термической обработки стали: Учебное пособие / М. А. Смирнов, В. М. Счастливцев, Л. Г. Журавлев. - Екатеринбург: УрО РАН, 1999. - 488 с.

63. Terada D. In-situ observation of dislocation motion and its mobility in Fe-Mo and Fe-W solid solutions at high temperatures / D. Terada, F. Yoshida, H. Nakashima, H. Abe, Y. Kadoya // ISIJ International. - 2002. - Vol. 42. - No. 12, - P. 1546-1552.

64. 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 // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2005. - Vol. 36. - No. 2. - P. 321-332.

65. Abe F. The effect of tungsten on creep / F. Abe, S. Nakazawa // Metallurgical Transactions A. - 1992. - Vol. 23. - No. 11. - P. 3025-3034.

66. Zhu S. A few observations on Laves phase precipitation in relation to its effects on creep rupture strength of ferritic steels based on Fe-9Cr (wt. %) alloys at 650°C / S. Zhu, M. Yang, X. L. Song, Z. Zhang, L. B. Wang, S. Tang, Z. D. Xiang // Materials Science and Engineering: A. - 2014. -Vol. 619. - P. 47-56.

67. Fedoseeva A. Effect of Tungsten on creep behavior of 9%Cr-3%Co martensitic steels / A. Fedoseeva, N. Dudova, R. Kaibyshev, A. Belyakov // Metals. - 2017. - Vol. 7. - No. 12. - P. 573.

68. Fedoseeva A. Effect of alloying on interfacial energy of precipitation/matrix in high-chromium martensitic steels / A. Fedoseeva, E. Tkachev, V. Dudko, N. Dudova, R. Kaibyshev // Journal of Materials Science. - 2017. - Vol. 52. - No. 8. - P. 4197-4209.

69. Ishii R. High strength 12% Cr heat resisting steel for high temperature steam turbine blade / R. Ishii, Y. Tsuda, M. Yamada // ASTM special technical publication. - 1997. - Vol. 1259. - P. 317329.

70. Hashizume R. Beneficial Effect of Re on the Long-term Creep Strength of High Cr Ferritic Heat Resistant Steels / R. Hashizume, O. Tamura, K. Miki, T. Azuma, T. Ishiguro, Y. Murata, M. Morinaga // Tetsu-to-Hagane. - 2009. - Vol. 95. - No. 2. - P. 176-185.

71. Kunieda T. Effect of Rhenium Addition on Tungsten Diffusivity in Iron-Chromium Alloys / T. Kunieda, K. Yamashita, Y. Murata, T. Koyama, M. Morinaga // Materials transactions. -2006. - Vol. 47. - No. 8. - P. 2106-2108.

72. Matano C. On the Relation between Diffusion-Coefficients and Concentrations of Solid Metals / C. Matano // Japanese Journal of Physics. 1933. - Vol. 8. - P. 109-113.

73. Назаркин, Р. М. Структурно-фазовые характеристики сплава ЖС32-ВИ, полученного методами направленной кристаллизации, гранульной металлургии и селективного лазерного сплавления / Р. М. Назаркин, Н. В. Петрушин, А. М. Рогалев // Труды ВИАМ. - 2017. - № 2(50). - С. 9-15.

74. Körner C. Microstructure and Mechanical Properties of CMSX-4 Single Crystals Prepared by Additive Manufacturing / C. Körner, M. Ramsperger, C. Meid, D. Bürger, P. Wollgramm, M. Bartsch, G. Eggeler // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2018. - Vol. 49. - No. 9. - P. 3781-3792.

75. Epishin A. Creep of Single Crystals of Nickel-Based Superalloys at Ultra-High Homologous Temperature / A. Epishin, B. Fedelich, G. Nolze, S. Schriever, T. Feldmann, M. F. Ijaz, B.

Viguier, D. Poquillon, Y. Le Bouar, A. Ruffini, A. Finel // Metallurgical and Materials Transactions A.

- 2018. - Vol. 49. - No. 9. - P. 3973-3987.

76. Tian S. Influence of Element Re on Creep Behavior of Single Crystal Nickel-Based Superalloys at Intermediate Temperature / S. Tian, X. Meng, Z. Zeng, C. Zhang, C. Liu // High Temperature Materials and Processes. - 2013. - Vol. 32. - No. 1. - P. 7-13.

77. Huang M. An overview of rhenium effect in single-crystal superalloys / M. Huang, J. Zhu // Rare Metals. - 2016. - Vol. 35. - No. 2. - P. 127-139.

78. Wu X. Unveiling the Re effect in Ni-based single crystal superalloys / X. Wu, S. K. Makineni, C. H. Liebscher, G. Dehm, J. Rezaei Mianroodi, P. Shanthraj, B. Svendsen, D. Bürger, G. Eggeler, D. Raabe, B. Gault // Nature Communications. - 2020. - Vol. 11. - No. 1. - P. 389.

79. Dudko V. Origin of threshold stresses in a P92-type steel / V. Dudko, A. Belyakov, R. Kaibyshev // Transactions of the Indian Institute of Metals. - 2016. - Vol. 69. - No. 2. - P. 223-227.

80. Dudko V. Evolution of lath substructure and internal stresses in a 9% Cr steel during creep / V. Dudko, A. Belyakov, R. Kaibyshev // ISIJ International. - 2017. - Vol. 57. - No. 3. - P. 540549.

81. Suzuki K. Two-phase separation of primary MX Carbonitride during tempering in creep resistant 9Cr1MoVNb Steel / K. Suzuki, S. Kumai, Y. Toda, H. Kushima, K. Kimura // ISIJ International. - 2003. - Vol. 43. - No. 7. - P. 1089-1094.

82. Klueh, R. L. A potential new ferritic/martensitic steel for fusion applications / R. L. Klueh, N. Hashimoto, R. F. Buck, M. A. Sokolov // Journal of Nuclear Materials. - 2000. - Vol. 283. -P. 697-701.

83. Abe F. Precipitate design for creep strengthening of 9% Cr tempered martensitic steel for ultra-supercritical power plants / F. Abe // Science and Technology of Advanced Materials. - 2008. -Vol. 9. - No. 1. - P. 013002.

84. Fujita T. Current progress in advanced high Cr ferritic steels for high-temperature applications / T. Fujita // ISIJ International. - 1992. - Vol. 32. - No. 2. - P. 175-181.

85. Kipelova A. Effect of Co on creep behavior of a P911 steel / A. Kipelova, M. Odnobokova, A. Belyakov, R. Kaibyshev // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2013. - Vol. 44. - No. 1. - P. 577-583.

86. Fedoseeva A. Creep strength breakdown and microstructure evolution in a 3%Co modified P92 steel / A. Fedoseeva, N. Dudova, R. Kaibyshev // Materials Science and Engineering: A.

- 2016. - Vol. 654. - P. 1-12.

87. Yamada K. Effect of Co Addition on Microstructure in High Cr Ferritic Steels / K. Yamada, M. Igarashi, S. Muneki, F. Abe // ISIJ International. - 2003. - Vol. 43. - No. 9. - P. 14381443.

88. Федосеева, А. Э. Об особенностях образования частиц Z-фазы в мартенситной стали, содержащей 9%Cr, в процессе ползучести при 650С и их влиянии на ползучесть / А. Э. Федосеева, И. С. Никитин, Н. Р. Дудова, Р. О. Кайбышев // Деформация и разрушение материалов. - 2019. - № 3. - С. 8-15.

89. Федосеева, А. Э. Влияние условий ползучести и длительного отжига на образование частиц Z-фазы / А. Э. Федосеева, И. С. Никитин, Н. Р. Дудова, Р. О. Кайбышев // Физика металлов и металловедение. - 2020. - Т. 121. - № 6. - С. 621-627.

90. Федосеева, А. Э. Микроструктурные изменения в стали 10Х9В2МФБР при ползучести в течение 40000 часов при 600°C / А. Э. Федосеева, П. А. Козлов, В. А. Дудко, В. Н. Скоробогатых, И. А. Щенкова, Р. О. Кайбышев // Физика металлов и металловедение. - 2015. -Т. 116. - № 10. - C. 1102-1111.

91. Maruyama K. Advances in physical metallurgy and processing of steels. Strengthening mechanisms of creep resistant tempered martensitic steel / K. Maruyama, K. Sawada, J. Koike // ISIJ International. - 2001. - Vol. 41. - No. 6. - P. 641-653.

92. Ghassemi-Armaki H. Creep behavior and degradation of subgrain structures pinned by nanoscale precipitates in strength-enhanced 5 to 12 Pct Cr ferritic steels / H. Ghassemi-Armaki, R. Chen, K. Maruyama, M. Igarashi // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2011. - Vol. 42. - No. 10. - P. 3084-3094.

93. Maruyama K. Prediction of Long-Term Creep Rupture Life of Grade 122 Steel by MultiRegion Analysis / K. Maruyama, J. Nakamura, K. Yoshimi // ASME 2014 Symposium on Elevated Temperature Application of Materials for Fossil, Nuclear, and Petrochemical Industries ASME 2014 Symposium on Elevated Temperature Application of Materials for Fossil, Nuclear, and Petrochemical Industries. - Seattle, Washington, USA: American Society of Mechanical Engineers, 2014. - P. 214219.

94. Ku, B. S. Effects of Cu addition on the creep rupture properties of a 12% Cr steel / B. S. Ku, J. Yu // Scripta Materialia. - 2001. - Vol. 45. - No. 2. - P. 205-211.

95. Futamura Y. Strengthening mechanism of Cu bearing heat resistant martensitic steel / Y. Futamura, T. Tsuchiyama, S. Takaki // ISIJ international. - 2001. - No. 41. - C. S106-S110.

96. Maruyama K. Changes in strengthening mechanisms in creep of 9Cr-1.8W-0.5Mo-VNb steel tested over wide ranges of creep conditions / K. Maruyama, N. Sekido, K. Yoshimi // International Journal of Pressure Vessels and Piping. - 2021. - Vol. 190. - P. 104312.

97. Maruyama K. Assessment of Long-Term Creep Rupture Strength of T91 Steel by Multiregion Rupture Data Analysis / K. Maruyama, J. Nakamura, K. Yoshimi // Journal of Pressure Vessel Technology. - 2016. - Vol. 138. - No. 3. - P. 031407.

98. Maruyama K. Causes of heat-to-heat variation of creep strength in grade 91 steel / K. Maruyama, J. Nakamura, N. Sekido, K. Yoshimi // Materials Science and Engineering: A. - 2017. -Vol. 696. - P. 104-112.

99. Dudko, V. A. Effect of austenization temperature on creep resistance of steel 10Kh9V2MFBR / V. A. Dudko, R. O. Kaibyshev, A. N. Belyakov, V. N. Skorobogatykh, I. A. Shchenkova // Metal Science and Heat Treatment. - 2010. - Vol. 52. - No. 3-4. - P. 166-170.

100. Abe F. Feasibility of MARBN steel for application to thick section boiler components in USC power plant at 650°C / F. Abe, M. Tabuchi, H. Semba, M. Igarashi, M. Yoshizawa, N. Komai, A. Fujita // Proceedings of the 5th international conference on advances in materials technology for fossil power plants. - 2007. - P. 92-106.

101. Пуарье, Ж.-П. Ползучесть кристаллов: механизмы деформации металлов, керамики и минералов при высоких температурах / Ж.-П. Пуарье. - Москва: Мир, 1988. - 287 с.

102. Sherby, O. D. Mechanical behavior of crystalline solids at elevated temperature / O. D. Sherby, P. M. Burke // Progress in Materials Science. - 1968. - Vol. 13. - P. 323-390.

103. Shrestha T. Creep deformation mechanisms in modified 9Cr-1Mo steel / T. Shrestha, M. Basirat, I. Charit, G. P. Potirniche, K. K. Rink, U. Sahaym // Journal of Nuclear Materials. - 2012. -Vol. 423. - No. 1-3. - P. 110-119.

104. Fedoseeva A. Advanced heat-resistant martensitic steels: Long-term creep deformation and fracture mechanisms / A. Fedoseeva, E. Tkachev, R. Kaibyshev // Materials Science and Engineering: A. - 2023. - Vol. 862. - P. 144438.

105. Spigarelli S. Interpretation of creep behaviour of a 9Cr-Mo-Nb-V-N (T91) steel using threshold stress concept / S. Spigarelli, E. Cerri, P. Bianchi, E. Evangelista // Materials Science and Technology. - 1999. - Vol. 15. - No. 12. - P. 1433-1440.

106. Albert, S. K. Improving the creep properties of 9Cr-3W-3Co-NbV steels and their weld joints by the addition of boron / S. K. Albert, M. Kondo, M. Tabuchi, F. Yin, K. Sawada, F. Abe // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2005. - Vol. 36. - No. 2. - P. 333-343.

107. Kaibyshev R. Deformation behavior of a 2219 Al alloy / R. Kaibyshev, O. Sitdikov, I. Mazurina, D. R. Lesuer // Materials Science and Engineering: A. - 2002. - Vol. 334. - No. 1-2. - P. 104-113.

108. Dudko, V. A. Sources of high creep resistance of modern high-chromium martensitic steels / V. A. Dudko, A. N. Belyakov, R. O. Kaibyshev // Doklady Physical Chemistry. - 2015. - Vol. 464. - No. 1. - P. 191-193.

109. Mohamed, F. A. Creep behavior of discontinuous SiC-Al composites / F. A. Mohamed, K.-T. Park, E. J. Lavernia // Materials Science and Engineering: A. - 1992. - Vol. 150. - No. 1. - P. 2135.

110. Kaibyshev R. Deformation behavior of a modified 5083 aluminum alloy / R. Kaibyshev, F. Musin, E. Avtokratova, Y. Motohashi // Materials Science and Engineering: A. - 2005. - Vol. 392. -No. 1-2. - P. 373-379.

111. Ule B. A model based creep equation for 9Cr-1Mo-02V (P91 type) steel / B. Ule, A. Nagode // Materials Science and Technology. - 2007. - Vol. 23. - No. 11. - P. 1367-1374.

112. Choudhary, B. K. Creep Deformation Behaviour and Kinetic Aspects of 9Cr-1Mo Ferritic Steel / B. K. Choudhary, C. Phaniraj, K. B. S. Rao, S. L. Mannan // ISIJ International. - 2001. - Vol. 41. - No. Suppl. - P. S73-S80.

113. Oruganti R. Damage mechanics-based creep model for 9-10%Cr ferritic steels / R. Oruganti, M. Karadge, S. Swaminathan //Acta Materialia. - 2011. - Vol. 59. - No. 5. - P. 2145-2155.

114. Zhao J. Dislocation-based modeling of long-term creep behaviors of Grade 91 steels / J. Zhao, J. Gong, A. Saboo, D. C. Dunand, G. B. Olson // Acta Materialia. - 2018. - Vol. 149. - P. 19-28.

115. Williams, D. B. Transmission Electron Microscopy: A Textbook for Materials Science / D. B. Williams, C. B. Carter. - Boston, MA: Springer US, 2009. - 832 p.

116. Хирш П. Электронная микроскопия тонких кристаллов: пер. с англ. / П. Хирш, А. Хови, Р. Николсон, Д. Пэшли, М. Уэлан; под ред. [и с предисл.] Л. М. Утевского. - Москва: Мир, 1968. - 574 с.

117. Heo, Y.-U. Comparative study on the specimen thickness measurement using EELS and CBED methods / Y.-U. Heo //Applied Microscopy. - 2020. - Vol. 50. - No. 1. - P. 8.

118. Dudova N. On the precipitation sequence in a 10%Cr steel under tempering / N. Dudova, R. Kaibyshev // ISIJ International. - 2011. - Vol. 51. - No. 5. - P. 826-831.

119. Bhadeshia, H. K. D. H. Steels: microstructure and properties / H. K. D. H. Bhadeshia, R. W. K. Honeycombe. - 4th ed. - Oxford: Elsevier, 2017. - 462 p.

120. Петров, С. Н. Экспресс-метод определения границ бывшего аустенитного зерна в сталях бейнитно-мартенситного класса по локальным ориентировкам превращенной структуры / С. Н. Петров, А. В. Пташник // Металловедение и термическая обработка металлов. - 2019. - №. 5. - С. 15-21.

121. Tkachev E. Effect of hot-rolling on the microstructure and impact toughness of an Advanced 9%Cr Steel / E. Tkachev, A. Belyakov, R. Kaibyshev // Crystals. - 2023. - Vol. 13. - No. 3. - P. 492.

122. Петров, С. Н. Создание комплекса количественных методов электронной микроскопии для анализа структурно-фазовых превращений в сталях и сплавах: дис. ... д-ра техн. наук: 05.16.01 / Петров Сергей Николаевич. - Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей» имени И. В. Горынина Национального исследовательского центра «Курчатовский институт. - Санкт-Петербург, 2020. - 399 с.

123. Hald J. Precipitate stability in creep resistant ferritic steels-experimental investigations and modelling / J. Hald, L. Korcakova // ISIJ International. - 2003. - Vol. 43. - No. 3. - P. 420-427.

124. Новиков, И. И. Теория термической обработки металлов: Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. / И. И. Новиков. - Москва: Металлургия, 1986. - 480 с.

125. Kipelova A. The crystallography of M23C6 carbides in a martensitic 9% Cr steel after tempering, aging and creep / A. Kipelova, A. Belyakov, R. Kaibyshev // Philosophical Magazine. -2013. - Vol. 93. - No. 18. - P. 2259-2268.

126. Фрост, Г. Дж. Карты механизмов деформации / Г. Дж. Фрост, М. Ф. Эшби. -Челябинск: Металлургия, 1989. - 327 с.

127. Dudko V. Ductile-brittle transition in a 9% Cr heat-resistant steel / V. Dudko, A. Fedoseeva, R. Kaibyshev // Materials Science and Engineering: A. - 2017. - Vol. 682. - P. 73-84.

128. Mishnev R. Impact toughness of a 10% Cr steel with high boron and low nitrogen contents / R. Mishnev, N. Dudova, V. Dudko, R. Kaibyshev // Materials Science and Engineering: A. -2018. - Vol. 730. - P. 1-9.

129. Федосеева, А. Э. Влияние температуры закалки на сопротивление ползучести 9% Cr-1% W-1% Mo-V-Nb мартенситной стали / А. Э. Федосеева, И. С. Никитин, Р. О. Кайбышев // Физика металлов и металловедение. - 2022. - Т. 123. - № 1. - C. 101-108.

130. Willingh S. von. Effect of prior austenitisation temperature on creep rupture in Grade 22 steel / von S. Willingh, R. D. Knutsen // Materials at High Temperatures. - 2022. - Vol. 39. - No. 6. -P. 507-515.

131. Smith, D. W. The influence of structural parameters on the yield strength of tempered martensite and lower bainite / D. W. Smith, R. F. Hehemann // J Iron Steel Inst. - 1970. - No. 209. - P. 476-485.

132. Maropoulos S. Microstructure-property relationships in tempered low alloy Cr-Mo-3 5Ni-V steel / S. Maropoulos, J. D. H. Paul, N. Ridley // Materials Science and Technology. - 1993. -Vol. 9. - No. 11. - P. 1014-1020.

133. Li Q. Modeling the microstructure-mechanical property relationship for a 12Cr-2W-V-Mo-Ni power plant steel / Q. Li // Materials Science and Engineering A. - 2003. - Vol. 361. - No. 1-2. - P. 385-391.

134. Lacy, C. E. The tensile properties of alloyed ferrites / C. E. Lacy, M. Gensamer //Trans. AsM. - 1944. - Vol. 32. - P. 88-110.

135. Taylor, G. I. The mechanism of plastic deformation of crystals. Part I.—Theoretical / G. I. Taylor // Proceedings of the Royal Society of London. Series A, Containing Papers of a Mathematical and Physical Character. - 1934. - Vol. 145. - No. 855. - P. 362-387.

136. Susila P. Effect of yttria particle size on the microstructure and compression creep properties of nanostructured oxide dispersion strengthened ferritic (Fe-12Cr-2W-0.5Y2O3) alloy / P. Susila, D. Sturm, M. Heilmaier, B. S. Murty, Sarma V. Subramanya // Materials Science and Engineering: A. - 2011. - Vol. 528. - No. 13-14. - P. 4579-4584.

137. Humphreys, F. J. Recrystallization and related annealing phenomena. - 2nd ed / F. J. Humphreys, M. Hatherly. - Oxford, Great Britain: Elsevier, 2004. - 628 p.

138. Кипелова, А. Ю. Влияние легирования кобальтом и режимов термической обработки на механические свойства стали Р911: дис. ... канд. техн. наук 05.16.01 / Алла Юрьевна Кипелова - Национальный исследовательский технологический университет МИСИС. - Москва, 2013. - 130 с.

139. Langford G. Strain hardening of iron by severe plastic deformation / G. Langford, M. Cohen // ASM-Trans. - 1969. - No. 62. - P. 623-638.

140. Naylor, J. P. The influence of the lath morphology on the yield stress and transition temperature of martensitic- bainitic steels / J. P. Naylor // Metallurgical Transactions A. - 1979. - Vol. 10. - No. 7. - P. 861-873.

141. Wang C. Effect of microstructural refinement on the toughness of low carbon martensitic steel / C. Wang, M. Wang, J. Shi, W. Hui, H. Dong // Scripta Materialia. - 2008. - Vol. 58. - No. 6. -P. 492-495.

142. Young, C. H. Strength of mixtures of bainite and martensite / C. H. Young, H. K. D. H. Bhadeshia // Materials Science and Technology. - 1994. - Vol. 10. - No. 3. - P. 209-214.

143. Daigne J. The influence of lath boundaries and carbide distribution on yield strength of 0.4%C tempered martensitic steels / J. Daigne, M. Guttman, J. P. Naylor // Materials Science and Engineering. - 1982. - No. 56. - P. 1-10.

144. Edmonds, D. V. Structure-property relationships in bainitic steels / D. V. Edmonds, R. C. Cochrane // Metallurgical Transactions A. - 1990. - Vol. 21. - No. 6. - P. 1527-1540.

145. Garcia-Mateo C. Development of Hard Bainite / C. Garcia-Mateo, F. G. Caballero, H. K. D. H. Bhadeshia // ISIJ International. - 2003. - Vol. 43. - No. 8. - P. 1238-1243.

146. Shang Z. Tailoring the strength and ductility of T91 steel by partial tempering treatment / Z. Shang, J. Ding, C. Fan, M. Song, J. Li, Q. Li, S. Xue, K. T. Hartwig, X. Zhang // Acta Materialia. -2019. - Vol. 169. - P. 209-224.

147. Гольдштейн, М. И. Дисперсионное упрочнение стали / М. И. Гольдштейн, В. М. Фарбер. - Москва: Металлургия. - 1979. - 208 с.

148. Bradley E. R. Substructure strengthening in Fe-V-Ni alloys / E. R. Bradley, D. H. Polonis // Acta Metallurgica. - 1988. - Vol. 36. - No. 2. - P. 393-402.

149. Tkachev E. Creep strength breakdown and microstructure in a 9%Cr steel with high B and low N contents / E. Tkachev, A. Belyakov, R. Kaibyshev // Materials Science and Engineering: A. 2020, - Vol. 772. - P. 138821.

150. Latha S. Tensile and creep behaviour of modified 9Cr-1Mo steel cladding tube for fast reactor using metallic fuel / S. Latha, M. Nandagopal, S. P. Selvi, K. Laha, M. D. Mathew // Procedia Engineering. - 2014. - Vol. 86. - P. 71-79.

151. Benaarbia A. Investigation of short-term creep deformation mechanisms in MarBN steel at elevated temperatures / A. Benaarbia, X. Xu, W. Sun, A. A. Becker, M. A. E. Jepson // Materials Science and Engineering: A. - 2018. - Vol. 734. - P. 491-505.

152. Zheng Q. Research on the fracture behavior and microstructure of T91 steel at ultrahigh creep temperatures / Q. Zheng, W. Zhong, B. Bai, W. Yang, Z. Wang, C. Huang // Metals. - 2022. -Vol. 12. - No. 12. - P. 2054.

153. Sklenicka V. Applicability of empirical formulas and fractography for assessment of creep life and creep fracture modes of tempered martensitic 9%Cr steel / V. Sklenicka, K. Kucharova, P. Kraal, M. Kvapilova, J. Dvorak // Metallic Materials. - 2017. - Vol. 55. - C. 69-80.

154. Abe F. Effect of quenching, tempering, and cold rolling on creep deformation behavior of a tempered martensitic 9Cr-1W steel / F. Abe // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2003.

- Vol. 34. - No. 4. - P. 913-925.

155. Totemeier, T. C. Effect of normalization temperature on the creep strength of modified 9Cr-1Mo steel / T. C. Totemeier, H. Tian, J. A. Simpson // Metallurgical and Materials Transactions A.

- 2006. - Vol. 37. - No. 5. - P. 1519-1525.

156. Yoshizawa M. Effect of precipitates on long-term creep deformation properties of P92 and P122 type advanced ferritic steels for USC power plants / M. Yoshizawa, M. Igarashi, K. Moriguchi, A. Iseda, H. G. Armaki, K. Maruyama // Materials Science and Engineering: A. - 2009. - Vol. 510. -P. 162-168.

157. Fujita T. Effect of Chromium on creep rupture strength and microstructure of 10Cr-2Mo-V-Nb heat resisting steels / T. Fujita, K. Asakura, H. Miyake // Transactions of the Iron and Steel Institute of Japan. - 1982. - Vol. 22. - No. 1. - P. 13-21.

158. Ghassemi-Armaki H. Effect of Cr content on the thermal stability of tempered lath structures and precipitates in strength enhanced ferritic steels / H. Ghassemi-Armaki, R. P. Chen, S. Kano, K. Maruyama, M. Igarashi // Journal of Physics: Conference Series. - 2010. - Vol. 240. - P. 012085.

159. Danielsen, H. K. Behaviour of Z phase in 9-12%Cr steels / H. K. Danielsen, J. Hald // Energy Materials. - 2006. - Vol. 1. - No. 1. - P. 49-57.

160. Fedoseeva A. Creep behavior and microstructure of a 9Cr-3Co-3W martensitic steel / A. Fedoseeva, N. Dudova, R. Kaibyshev // Journal of Materials Science. - 2017. - Vol. 52. - No. 5. - P. 2974-2988.

161. Sawada K. Effect of Nitrogen content on microstructural aspects and creep behavior in extremely low carbon 9Cr heat-resistant steel / K. Sawada, M. Taneike, K. Kimura, F. Abe // ISIJ International. - 2004. - Vol. 44. - No. 7. - P. 1243-1249.

162. Fedorova I. Microstructure and deformation behavior of a hot forged 9%Cr creep resistant steel / I. Fedorova, Z. Yanushkevich, A. Belyakov, R. Kaibyshev // Advanced Materials Research. -2011. - Vol. 409. - P. 672-677.

163. Fedorova I. Microstructure evolution in an advanced 9 pct Cr martensitic steel during creep at 923K (650°C) / I. Fedorova, A. Kipelova, A. Belyakov, R. Kaibyshev // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2013. - Vol. 44. - P. 128-135.

164. Viswanathan R. Advances in materials technology for fossil power plants: proceedings from the fifth international conference. Advances in materials technology for fossil power plants / R. Viswanathan, D. Gandy, K. Coleman. - Materials Park, OH: Distributed by ASM International, 2008. -1022 p.

165. Mishnev R. Microstructural aspects of superior creep resistance of a 10%Cr martensitic steel / R. Mishnev, N. Dudova, A. Fedoseeva, R. Kaibyshev // Materials Science and Engineering: A. -2016. - Vol. 678. - P. 178-189.

166. Dudova, N. R. Sources of ultrahigh creep resistance of advanced martensitic steels / N. R. Dudova, R. V. Mishnev, R. O. Kaibyshev // Doklady Physical Chemistry. - 2017. - Vol. 474. - No. 2. - P. 103-105.

167. Fedorova I. Alloy development for high Cr martensitic steel: phD thesis / Fedorova Irina.

- Kgs. Lyngby, Denmark: Technical university of Denmark, 2018. - 212 p.

168. Abstoss, K. G. Microstructural changes during creep and aging of a heat resistant MarBN steel and their effect on the electrochemical behaviour / K. G. Abstoss, S. Schmigalla, S. Schultze, P. Mayr // Materials Science and Engineering: A. - 2019. - Vol. 743. - P. 233-242.

169. Tkachev E. Creep behavior and microstructural evolution of a 9%Cr steel with high B and low N contents / E. Tkachev, A. Belyakov, R. Kaibyshev // Materials Science and Engineering: A.

- 2018. - Vol. 725. - P. 228-241.

170. Fedoseeva A. Effect of alloying on the nucleation and growth of Laves Phase in the 9-10%Cr-3%Co martensitic steels during creep / A. Fedoseeva, I. Nikitin, E. Tkachev, R. Mishnev, N. Dudova, R. Kaibyshev // Metals. - 2020. - Vol. 11. - No. 1. - P. 60.

171. Abe F. Alloy design of creep resistant 9Cr steel using a dispersion of nano-sized carbonitrides / F. Abe, M. Taneike, K. Sawada // International Journal of Pressure Vessels and Piping.

- 2007. - Vol. 84. - No. 1-2. - P. 3-12.

172. Taneike M. Creep-strengthening of steel at high temperatures using nano-sized carbonitride dispersions / M. Taneike, F. Abe, K. Sawada // Nature. - 2003. - Vol. 424. - No. 6946. -P. 294-296.

173. Hamaguchi T. Development of high strength 9Cr-3W-3Co-Nd-B heat-resistant steel tube and pipe / T. Hamaguchi, H. Okada, H. Semba, H. Hirata, A. Iseda, M. Yoshizawa // Proceedings of the 41st MPA-Seminar. - Stuttgart, 2015. - P. 114-117.

174. Kim, S. H. Formation of Nano M2X Particles by a Tempering in High Cr Ferritic/Martensitic Steel / S. H. Kim, C. H. Han, W. S. Ryu // Solid State Phenomena. - 2008. - Vol. 135. - P. 107-110.

175. Li Y. A simple procedure for estimating threshold stresses in the creep of metal matrix composites / Y. Li, T. Langdon // Scripta Materialia. - 1997. - Vol. 36. - No. 12. - P. 1457-1460.

176. Meier M. Modelling high temperature creep of academic and industrial materials using the composite model / M. Meier, W. Blum // Materials Science and Engineering: A. - 1993. - Vol. 164.

- No. 1-2. - P. 290-294.

177. Dobes F. Composite modeling of stress change response in steady-state creep / F. Dobes, W. Blum // Physica Status Solidi (a). - 1994. - Vol. 144. - № 2. - P. 343-352.

178. Blum W. Subgrain growth during creep of a tempered martensitic 12% Cr-steel / W. Blum, S. Straub // Steel Research. - 1991. - Vol. 62. - No. 2. - P. 72-74.

179. Götz G. Langzeitentwicklung der Mikrostruktur neuer 9-12% Chromstähle für den Einsatz in Kraftwerken : phD thesis / Gernot Frank Götz. - Erlangen, Germany: Friedrich-AlexanderUniversität Erlangen-Nürnberg (FAU), 2004. - 139 p.

180. Straub S. Verformungsverhalten und Mikrostruktur warmfester martensitischer 12 %-Chromstähle: phD thesis / Straub Stefan. - Dusseldorf, Germany: VDI Verlag, 1995. - 192 p.

181. Polcik P. Modellierung des Verformungsverhaltens der warmfesten 9-12 % Chromstähle im Temperaturbereich von 550-650°C: phD thesis / Polcik Peter. - Aachen, Germany: Shaker Verlag, 1999. - 153 p.

182. Mishnev R. On the origin of the superior long-term creep resistance of a 10% Cr steel / R. Mishnev, N. Dudova, R. Kaibyshev // Materials Science and Engineering: A. - 2018. - Vol. 713. -P. 161-173.

183. Abe F. Long-term stabilization of creep-resistant 9Cr steel by boron for high efficient, low emission power plant at 650°C / F. Abe // Revue de Métallurgie. - 2006. - Vol. 103. - No. 5. - P. 247-256.

184. Abe F. Coarsening behavior of lath and its effect on creep rates in tempered martensitic 9Cr-W steels / F. Abe // Materials Science and Engineering: A. - 2004. - Vol. 387. - C. 565-569.

185. Dudova N. Structural changes of tempered martensitic 9%Cr-2%W-3%Co steel during creep at 650°C / N. Dudova, A. Plotnikova, D. Molodov, A. Belyakov, R. Kaibyshev // Materials Science and Engineering: A. - 2012. - Vol. 534. - P. 632-639.

186. Abe F. Effect of W-Mo balance on long-term creep life of 9Cr steel / F. Abe, T. Ohba, H. Miyazaki, Y. Toda, M. Tabuchi // Materials at High Temperatures. - 2019. - Vol. 36, - No. 4. - P. 314-324.

187. Isik, M. I. The nucleation of Mo-rich Laves phase particles adjacent to M23C6 micrograin boundary carbides in 12% Cr tempered martensite ferritic steels / M. I. Isik, A. Kostka, V. A. Yardley, K. G. Pradeep, M. J. Duarte, P. P. Choi, D. Raabe, G. Eggeler //Acta Materialia. - 2015. - Vol. 90. - P. 94-104.

188. Lu Q. The computational design of W and Co-containing creep-resistant steels with barely coarsening laves phase and M23C6 as the strengthening precipitates / Q. Lu, W. Xu, S. van der Zwaag // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2014. - Vol. 45. - P. 6067-6074.

189. 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 // Materials Science and Engineering: A. - 1999. - Vol. 267. - No. 1. - P. 19-25.

190. Xiao B. Microstructure evolution and fracture mechanism of a novel 9Cr tempered martensite ferritic steel during short-term creep / B. Xiao, L. Xu, L. Zhao, H. Jing, Y. Han, Z. Tang // Materials Science and Engineering: A. - 2017. - Vol. 707. - P. 466-477.

191. Zhu S. Effects of Heterogeneous and Homogenous Laves Phase Precipitation on Creep Rupture Strength of Fe-9Cr-3Co (wt. %) Alloys at 650°C / S. Zhu, M. Yang, X. L. Song, Z. Zhang, S. Tang, Z. D. Xiang // Advanced Materials Research. - 2014. - Vol. 1081. - P. 187-191.

192. Sanhueza, J. P. Investigation of Ta-MX/Z-Phase and Laves Phase as Precipitation Hardening Particles in a 12 Pct Cr Heat-Resistant Steel / J. P. Sanhueza, D. Rojas, O. Prat, J. Garcia, M. F. Melendrez, S. Suarez // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2018. - Vol. 49. - No. 7. - P. 2951-2962.

193. Rojas D. Design and characterization of microstructure evolution during creep of 12% Cr heat resistant steels / D. Rojas, J. Garcia, O. Prat, C. Carrasco, G. Sauthoff, A. R. Kaysser-Pyzalla // Materials Science and Engineering: A. - 2010. - Vol. 527. - No. 16-17. - P. 3864-3876.

194. Dimmler G. Quantification of the Laves phase in advanced 9-12% Cr steels using a standard SEM / G. Dimmler, P. Weinert, E. Kozeschnik, H. Cerjak // Materials Characterization. - 2003. - Vol. 51. - No. 5. - P. 341-352.

195. Wang X. Laves-phase evolution during aging in 9Cr-1.8W-0.5Mo-VNb steel for USC power plants / X. Wang, Q. Xu, S. Yu, L. Hu, H. Liu, Y. Ren // Materials Chemistry and Physics. -2015. - Vol. 163. - P. 219-228.

196. Qiao S. The evolution behavior of second phases during long-term creep rupture process for modified 9Cr-1.5Mo-1Co steel welded joint / S. Qiao, Y. Wei, H. Xu, H. Cui, F. Lu // Materials Characterization. - 2019. - Vol. 151. - P. 318-331.

197. Ryum N. On grain boundary drag from second phase particles / N. Ryum, O. Hunderi, E. Nes // Scripta Metallurgica. - 1983. - Vol. 17. - No. 11. - P. 1281-1283

198. Nes E. On the Zener drag / E. Nes, N. Ryum, O. Hunderi // Acta Metallurgica. - 1985. -Vol. 33. - No. 1. - P. 11-22.

199. Zener C. Theory of growth of spherical precipitates from solid solution / C. Zener // Journal of Applied Physics. - 1949. - Vol. 20. - No. 10. - P. 950-953.

200. Read, W. T. Dislocation Models of Crystal Grain Boundaries / W. T. Read, W. Shockley // Physical Review. - 1950. - Vol. 78. - No. 3. - P. 275-289.

201. Новиков, И. И. Кристаллография и дефекты кристаллической решетки / И. И. Новиков, К. М. Розин. - Москва: Металлургия, 1990. - 335 с.

202. Hasegawa Y. Grade 92 creep-strength-enhanced ferritic steel / Y. Hasegawa // Coal power plant materials and life assessment / Y. Hasegawa. - Woodhead Publishing, 2014. - P. 52-86.

203. Nikitin I. Strengthening mechanisms of creep-resistant 12%Cr-3%Co steel with low N and high B contents / I. Nikitin, A. Fedoseeva, R. Kaibyshev //Journal of Materials Science. - 2020. -Vol. 55. - No. 17. - P. 7530-7545.

204. Kitahara H. Crystallographic features of lath martensite in low-carbon steel / H. Kitahara, R. Ueji, N. Tsuji, Y. Minamino // Acta Materialia. - 2006. - Vol. 54. - No. 5. - P. 1279-1288.

205. Mitsuhara M. Creep strengthening by lath boundaries in 9Cr ferritic heat-resistant steel / M. Mitsuhara, S. Yamasaki, M. Miake, H. Nakashima, M. Nishida, J. Kusumoto, A. Kanaya // Philosophical Magazine Letters. - 2016. - Vol. 96. - No. 2. - P. 76-83.

206. Inoue J. Slip band formation at free surface of lath martensite in low carbon steel / J. Inoue, A. Sadeghi, T. Koseki // Acta Materialia. - 2019. - Vol. 165. - P. 129-141.

207. Na H. Crystallographic and microstructural studies of lath martensitic steel during tensile deformation / H. Na, S. Nambu, M. Ojima, J. Inoue, T. Koseki // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2014. - Vol. 45. - No. 11. - P. 5029-5043.

208. Abe F. Effect of W-Mo balance and boron nitrides on creep rupture ductility of 9Cr steel / F. Abe, T. Ohba, H. Miyazaki, Y. Toda, M. Tabuchi // Materials at High Temperatures. - 2019. - Vol. 36. - No. 4. - P. 368-378.

209. Федосеева, А. Э. Влияние напряжений на структурные изменения в высокохромистой стали при ползучести / А. Э. Федосеева, Н. Р. Дудова, Р. О. Кайбышев // Физика металлов и металловедение. - 2017. - № 6. - C. 622-631.

210. Morito S. Effect of block size on the strength of lath martensite in low carbon steels / S. Morito, H. Yoshida, T. Maki, X. Huang // Materials Science and Engineering: A. - 2006. - Vol. 438. -P. 237-240.

211. Maki T. The Morphology of Microstructure Composed of Lath Martensites in Steels / T. Maki, K. Tsuzaki, I. Tamura // Transactions of the Iron and Steel Institute of Japan. - 1980. - Vol. 20.

- No. 4. - P. 207-214.

212. Niessen F. Parent grain reconstruction from partially or fully transformed microstructures in MTEX / F. Niessen, T. Nyyssonen, A. A. Gazder, R. Hielscher // Journal of Applied Crystallography.

- 2022. - Vol. 55. - No. 1. - P. 180-194.

213. Tkachev E. Effect of quenching and tempering on structure and mechanical properties of a low-alloy 0.25C steel / E. Tkachev, S. Borisov, A. Belyakov, T. Kniaziuk, O. Vagina, S. Gaidar, R. Kaibyshev // Materials Science and Engineering A. - 2023. - Vol. 868. - P. 144757.