Beyond properties of current top performance alloys
Project goals
Current top performance alloys still show a considerable potential to improve their properties. The project deals with two kinds of materials: (i) new-designed low alloyed martensitic steels with the goal to increase their ductility at room temperature while keeping their top strength and (ii) new-generation oxide dispersion strengthened (ODS) Fe-Al based alloys with the goal to increase their creep strength at 1100-1300 °C by tuning the grain morphology. The increase in ductility of the martensitic steels with a special chemical composition should be achieved by controlled heat treatment which allows tuning the morphology of strengthening C-based nanoclusters in martensite. Such a nanostructure can effectively block dislocation motion and activate deformation in nano-twining modes without formation of stress concentration initiating the fracture process. The optimal grain morphology of new-generation ODS alloys will be achieved by hot consolidation of ODS powders by rotary swaging (this method has never been used before) followed by annealing to provoke secondary recrystallization.
Keywords
nanoprecipitate strengtheninglow-alloyed steeltop strengthhigh dustilityFe-Al-O-Y alloycreep resistanceoxidation resistanceoptimizationcharacterization
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Grant projects of excellence in basic research EXPRO
Call for proposals
SGA0202100008
Main participants
Ústav fyziky materiálů AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
21-02203X
Alternative language
Project name in Czech
Vylepšení vlastností současných špičkových slitin
Annotation in Czech
Současné špičkové slitiny stále vykazují značný potenciál ke zlepšení svých vlastností. Projekt se zabývá dvěma druhy materiálů: (i) nově vyvinutými nízkolegovanými martenzitickými ocelemi s cílem zvýšit jejich tažnost za pokojové teploty při zachování jejich co nejvyšší pevnosti a (ii) novou generací oxidickou disperzí zpevněných (ODS) slitin na bázi Fe-Al s cílem zvýšit jejich creepovou odolnost při 1100 - 1300 ° C vyladěním morfologie zrnové mikrostruktury. Zvýšení tažnosti martenzitických ocelí se speciálním chemickým složením by mělo být dosaženo řízeným tepelným zpracováním, které umožňuje v martenzitu vyladit morfologii vytvrzujících nanoklastrů na bázi C. Taková nanostruktura může účinně blokovat dislokační pohyb a aktivovat deformaci v režimech nano-dvojčatění bez vzniku koncentrací napětí iniciujících lomový proces. Optimální morfologie zrn ODS slitiny nové generace bude dosaženo konsolidací ODS prášků za tepla pomocí rotačního kování (tato metoda ještě nikdy nebyla použita) a následným žíháním za účelem vyvolání sekundární rekrystalizace.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2021
Realization period - end
Dec 31, 2025
Project status
B - Running multi-year project
Latest support payment
Apr 20, 2023
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP24-GA0-GX-R
Data delivery date
Feb 19, 2024
Finance
Total approved costs
47,053 thou. CZK
Public financial support
47,053 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
47 053 CZK thou.
Public support
47 053 CZK thou.
100%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Materials engineering
Solution period
01. 01. 2021 - 31. 12. 2025