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低強度單相材料的室溫疲勞試驗中不銹鋼管晶界的起皺和缺口

在把晶間部分解釋為蠕變作用以前,還需要一些其他的資料。厚壁不銹鋼管材料在低溫下應當具有穿晶疲勞斷裂形式,并表明發(fā)生蠕變損傷時,在何種溫度、應力和時間的條件下出現(xiàn)向晶間斷裂的轉(zhuǎn)變。倘若這些條件得不到滿足,在許多低強度單相材料的室溫疲勞試驗中,由于晶界的起皺和缺口以及產(chǎn)生有害的晶界組織,可能出現(xiàn)晶間斷裂。由于晶界強度比基體強度的(當溫度升高時)下降快得多,將會出現(xiàn)由穿晶開裂到晶間開裂的轉(zhuǎn)變。這就是等強溫度的概念,假使此轉(zhuǎn)變或等強溫度出現(xiàn)在一般蠕變范圍,這種劃分是不重要的。對蠕變成分的最有力的證據(jù),主要是觀察到晶界空穴和三叉點處的楔形裂紋。這些可能在一些金相切面(由取除斷裂表面或在斷裂前切開一部分)中被觀察到。但是,分辨不清的蠕變損傷也可能存在。有兩個例子值得提出,Udimet700在室溫到1000°F (538)之間的低循環(huán)疲勞斷裂是穿晶的。在1200°F (649)時將出現(xiàn)小量的表面晶間開裂,其數(shù)量隨著溫度的升高而增加。

1400°F(760)時,厚壁不銹鋼管全部表面裂紋起始是晶間的,裂紋擴展到一個晶界長度后改變?yōu)榇┚У摹T?span style="font-family:'Times New Roman';">1700°F(9270C)時,晶間起始的裂紋主要沿晶間擴展。可以肯定,在1000°F(5380C)以下疲勞機理是起主導作用的,隨著溫度的升高,蠕變成分變得更為重要,首先作用在起始,然后也作用在擴展上。相反假使同一材料給予高溫加工處理時,晶間裂紋起始甚至在室溫下出現(xiàn)。這肯定是一種不包含蠕變的晶間起始情況。

疲勞壽命的延長是扼要地闡明直接影響疲勞壽命的合金行為,并提出改進厚壁不銹鋼管材料強度的一些方法。應當注意,這許多方法是比較新的,在一些情況下還沒有現(xiàn)存的資料可供用來評價其可能性。在其他一些情況下,在確定如何改進疲勞性能以前,有必要對在一些特定條件下的裂紋起始、擴展和連接的過程進行了解。在這些情況下,對考慮各種可能性的綱要進行了試探。

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文章作者:不銹鋼管|304不銹鋼無縫管|316L不銹鋼厚壁管|不銹鋼小管|大口徑不銹鋼管|小口徑厚壁鋼管-浙江至德鋼業(yè)有限公司

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