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不銹鋼材料

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如果選用抗疲勞材料性能的不銹鋼焊管

來源:至德鋼業 日期:2021-05-04 16:28:56 人氣:853

 抗疲勞材料的選擇這個題目本身就可以作一篇專題報告。對一定的應用來說,不銹鋼焊管選材要根據許多因素:重量、價格、可焊性、抗腐蝕能力、抗疲勞能力、溫度等。雖然以上僅提了幾項,但包括在本報告中的疲勞機理知識,在抗疲勞材料最終選擇中肯定是很有價值的。人們應當著手探索一種材料的疲勞特征的原因。不銹鋼焊管一個原始交付硬狀態的材料,假使在反復加載作用下出現局部軟化,其效果不大。循環應力一應變曲線連同Manson-Coffin美系式可用來預測在恒應力或恒應變幅加載下的總壽命。根據材料的抗低循環疲勞能力來評定材料的常用程序,已經有過報導。


 有關裂紋產生與不銹鋼焊管成長的抗力的細節方面,可以由材料的滑移特征進行研究:是波紋狀或是平面狀形式?一些波紋狀滑移材料較多地傾向于滑移帶開裂和拉伸形式(第Ⅱ階段)的裂紋成長。一些平面狀滑移材料可能主要在第1階段開裂,因此提供了與拉伸軸成適當位向的晶粒來強化的可能性。應當避免不銹鋼焊管出現粗大的第二相夾雜物,它們起著裂紋起源的作用。通過審查在“疲勞預測理論”一節的“裂紋成長定律”一段中的一些公式,可以提高裂紋成長的抗力。選擇高的與Y(表面能)可得到最小的。在恒定的范性應變加載下,需要一個高的循環應變硬化系數卵(波紋狀形式)。在其他情況相同時,不銹鋼焊管具有體心立方晶體結構的材料,比面心立方或密排六方結構材料好一些。在使用溫度下,具有高的對應溫度(T/Tm)的材料也要好一些。


 不銹鋼焊管斷口的微觀形貌,延性斷口的微觀形貌具有韌窩狀特征,是由微孔斷裂集結而成,說明在局部小區域中曾發生過強烈的塑性變形。一般來說,夾雜物或第二相粒子在微孔的形成中發揮重要作用,即在粒子和基體間首先破裂形成裂源而產生微孔。因此,在韌窩中常發現異相粒子的存在,有時能看到伸長的韌窩。韌窩狀斷口用“DR”表示,其斷口形貌的掃描電鏡照片。解理斷口---河流花樣和解理臺階的存在,是解理斷口的主要特征,還可能存在“舌狀”花樣。由于實際晶體總是存在有晶體缺陷,因此不可能只沿一個解理面解理,而是沿相互平行的具有不同高度的解理面解理,在平行的解理面之間存在著臺階。眾多的解理臺階匯合,就形成了河流花樣。解理斷口的實例照片。解理斷口以“CF”表示。準解理斷口準解理斷口為不連續的斷裂過程,先在局部地區形成解理裂紋,這些局部裂紋連接起來使不銹鋼焊管發生斷裂。裂紋連接時發生劇烈的塑性變形,形成大量密而短的撕裂棱,甚至形成韌窩。由于它是由撕裂棱包圍的小斷面的解理面組成,因而難以看到河流花樣。誰解理斷口常用“QC”表示。


 氫脆準解理斷口,它是出氫引起的準解理斷口,關于氫脆準解理斷日的特征將在第二章巾詳述。沿晶斷口為晶間斷裂所形成,用“IG”表示。沿晶斷口有兩類;一類為冰糖狀,另一類則為韌窩狀,這是以晶界上的夾雜物、析出相為核心形成的。應該指出,不銹鋼焊管斷裂的斷口并不是僅由某一種形貌所形成的。一個斷口,往往會呈現出多種形貌。不銹鋼焊管微觀形貌的觀察往往是借助掃描電子顯徽鏡進行的。不銹鋼焊管脆性斷裂的特點:不銹鋼焊管脆性斷裂時,無論是具有解理形貌的斷口,還是呈光澤的結晶狀外觀的斷口都與板面大體上垂直,且在板厚方向上變形很小。在表面附近有一層剪切壁,呈無光澤灰色纖維狀的剪斷型。板厚的縮小主要發生在這部分。材料越脆,斷裂時剪切壁越薄。斷口上花樣的尖端,總指向啟裂點的方向,形成“山形花樣”。追蹤這個花樣就可找到啟裂點。


本文標簽:不銹鋼焊管 

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