無(wú)鎳高氮不銹鋼彎曲疲勞裂紋萌生與擴(kuò)展行為

不銹鋼具有優(yōu)異的耐腐蝕性、良好的綜合力學(xué)性能等特點(diǎn)，常用作壓力容器、管道系統(tǒng)、護(hù)環(huán)鋼等。氮作為強(qiáng)奧氏體穩(wěn)定元素，引入奧氏體不銹鋼中實(shí)現(xiàn)部分或全部的替代鎳元素，同時(shí)氮作為間隙原子固溶存在于不銹鋼基體中，其固溶強(qiáng)化作用可以顯著提高奧氏體鋼的強(qiáng)度，而對(duì)奧氏體鋼的塑性與韌性的影響并不明顯，同時(shí)固溶的氮原子還可以提高奧氏體鋼的耐蝕性能。

燕山大學(xué)的學(xué)者采用四點(diǎn)彎曲疲勞試驗(yàn)研究了不同應(yīng)力水平下無(wú)鎳高氮不銹鋼的疲勞行為，并對(duì)材料疲勞裂紋的微觀形貌、萌生位置及擴(kuò)展路徑進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，試驗(yàn)鋼疲勞為多裂紋起裂，隨著應(yīng)力水平的升高，裂紋總長(zhǎng)度逐漸增加，當(dāng)應(yīng)力水平接近材料屈服極限時(shí)，裂紋長(zhǎng)度趨于穩(wěn)定；裂紋大多數(shù)在滑移帶處萌生，裂紋在擴(kuò)展過(guò)程中產(chǎn)生了扭曲、偏移和分叉現(xiàn)象；裂紋在晶內(nèi)主要沿單滑移帶或多滑移帶交替擴(kuò)展，穿過(guò)晶界或?qū)\晶界時(shí)大多發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。

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