Вышедшие номера
Упругие модули и внутреннее трение малоактивируемых ферритно-мартенситной и аустенитной сталей
Чернов В.М.1, Мороз К.А.1, Кардашев Б.К.2, Леонтьева-Смирнова М.В.1
1Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов им. акад. А.А. Бочвара (АО "ВНИИНМ"), Москва, Россия
2Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: kamoroz@bochvar.ru
Поступила в редакцию: 24 декабря 2025 г.
В окончательной редакции: 11 февраля 2026 г.
Принята к печати: 13 февраля 2026 г.
Выставление онлайн: 12 мая 2026 г.

Методом динамической механической спектроскопии в низком (0.5-30.0 Hz, температуры 25 o С-400 oC) и ультразвуковом (100 kHz, температуры -170 o С-25 oC) диапазонах частот исследованы упругие (модули Юнга) и релаксационные (амплитудно- независимое внутреннее трение) свойства ферритно-мартенситных малоактивируемой ЭК-181 (Fe-12Cr-2W), сильно-длительно активируемой ЭП-823 (Fe-12Cr-Ni-Mo-Nb-Si) и малоактивируемой аустенитной Fe-Cr-Mn (Fe-10Cr-20Mn-2W) сталей. В исследованных температурных интервалах микроструктуры ферритно-мартенситных сталей стабильны. В аустенитной стали Fe-Cr-Mn в диапазоне температур 0 o С-20 oC наблюдается частотно-независимые скачкообразные изменения модуля Юнга и внутреннего трения (магнитный фазовый переход). Значения упругого модуля стали ЭК-181 выше модуля стали ЭП-823. Упругие модули сталей ЭК-181 и ЭП-823 выше модулей стали Fe-Cr-Mn. Упругие модули ферритно-мартенситных сталей выше, а аустенитной - ниже упругого модуля армко-Fe. В сталях ЭК-181 и ЭП-823 релаксационных пиков C, O, N не наблюдалось. В аустенитной Fe-Cr-Mn-стали наблюдался релаксационный пик типа Зинера (температура около 300 oC, энергия активации 186 kJ/mol). Ключевые слова: ферритно-мартенситная сталь, аустенитная сталь, модуль Юнга, структурно-фазовое состояние, термическая обработка, магнитный фазовый переход, внутреннее трение, динамическая механическая спектроскопия, усталость металла.
  1. R.L. Klueh, D.R. Harries. High-chromium ferritic and martensitic steels for nuclear applications (ASTM Stock Number MONO3, 2001)
  2. Л.И. Иванов, Ю.М. Платов. Радиационная физика металлов и ее приложения (Интерконтакт Наука, М., 2002)
  3. В.В. Сагарадзе, А.И. Уваров. Упрочнение и свойства аустенитных сталей (РИО УрО РАН, Екатеринбург, 2013)
  4. А.А. Никитина, В.С. Агеев, М.В. Леонтьева-Смирнова, Н.М. Митрофанова, И.А. Науменко, А.В. Целищев, В.М. Чернов. Атомная энергия, 119 (5), 292 (2015)
  5. Б.А. Калин, П.А. Платонов, Ю.В. Тузов, И.И. Чернов, Я.И. Штромбах. Физическое материаловедение. Т. 6. Конструкционные материалы ядерной техники (НИЯУ МИФИ, М., 2021)
  6. A.S. Nowick, B.S. Berry. Anelastic Relaxation in Crystalline Solids (Academic Press, NY.-London, 1972)
  7. В.С. Постников. Внутреннее трение в металлах (Металлургия, М., 1974)
  8. M.S. Blanter, I.S. Golovin, H. Neuhauser, H.-R. Sinning. Internal Friction in Metallic Materials: a Handbook (Springer, 2007)
  9. И.С. Головин. Внутреннее трение и механическая спектроскопия металлических материалов (Издат. дом МИСиС, М., 2012)
  10. С.П. Никаноров, Б.К. Кардашев. Упругость и дислокационная неупругость кристаллов (Наука, М., 1985)
  11. А.Г. Самойлов, В.С. Волков, М.И. Солонин. Тепловыделяющие элементы ядерных реакторов: учебник для вузов (Энергоатомиздат, М., 1996)
  12. В.Ф. Терентьев, С.А. Кораблева. Усталость металлов (Наука, М., 2015)
  13. М.В. Леонтьева-Смирнова, А.Н. Агафонов, Г.Н. Ермолаев, А.Г. Иолтуховский, Е.М. Можанов, Л.И. Ревизников, В.В. Цвелев, В.М. Чернов, Т.М. Буланова, В.Н. Голованов, З.О. Островский, В.К. Шамардин, А.И. Блохин, М.Б. Иванов, Э.В. Козлов, Ю.Р. Колобов, Б.К. Кардашев. Перспективные материалы, 6, 40 (2006)
  14. В.М. Чернов, М.В. Леонтьева-Смирнова, М.М. Потапенко, Н.А. Полехина, И.Ю. Литовченко, А.Н. Тюменцев, Е.Г. Астафурова, Л.П. Хромова. ЖТФ, 86 (1), 99 (2016)
  15. К.А. Мороз, В.М. Чернов, М.В. Леонтьева-Смирнова, Е.М. Можанов. ПМ, 2, 39 (2022). DOI: 10.30791/1028-978X-2022-2-39-47
  16. В.М. Чернов, Б.К. Кардашев, К.А. Мороз. ЖТФ, 86 (7), 57 (2016). DOI: 10.1134/S1063784216070070
  17. B.K. Kardashev, V.M. Chernov. Mater. Sci. Eng. A, 521-522, 329 (2009). DOI: 10.1016/j.msea.2009.02.040
  18. В.М. Чернов. ФТТ, 65 (5), 717 (2023). DOI: 717-728.10.21883/FTT.2023.05.55487.28
  19. N. Polekhina, V. Linnik, I. Litovchenko, K. Almaeva, S. Akkuzin, E. Moskvichev, V. Chernov, M. Leontyeva-Smirnova, N. Degtyarev, K. Moroz. Metals, 12, 1928 (2022). DOI: 10.3390/met12111928
  20. В.В. Рощупкин, М.М. Ляховицкий, Н.А. Минина, М.А. Покрасин, И.А. Афанасьев, Н.Л. Соболь, А.И. Чернов. Теплофизика высоких температур, 42 (6), 873 (2004).