不锈钢圆棒 HPM38 新日本制铁株式会社

东莞市特顺金属材料有限公司不锈钢疲劳强度高温疲劳是指材料在高温下由于周期反复变化着的应力的作用而发生损伤至断裂的过程。对其进行的研究结果表明，在某一高温下，10的8次幂次高温疲劳强度是该温度下高温抗拉强度的1/2。热疲劳是指在进行加热(膨胀)和冷却(收缩)的过程中，当温度发生变化和受到来自外部的约束力时，在材料的内部相应于其本身的膨胀和收缩变形产生应力，并使材料发生损伤。当快速地反复加热和冷却时其应力就具冲击性，所产生的应力与通常情况相比更大，此时有的材料呈脆性破坏。这种现象被称之为热冲击。热疲劳和热冲击是有着相似之处的现象，但前者主要伴随大的塑性应变，而后者的破坏主要是脆性破坏。不锈钢的成分和热处理条件对高温疲劳强度有影响。特别是当碳的含量增加时高温疲劳强度明显提高，固溶热处理温度也有显著的影响。一般来说铁素体型不锈钢具有良好的热疲劳性能。在奥氏体不锈钢中，高硅的且在高温下具有良好的延伸性的牌号有着良好的热疲劳性能。热膨胀系数越小，在同一热周期作用下应变量越小，变形抗力越小和断裂强度越高，寿命就越长。

(G-X30CrNi2810)(X105CrMo-17)(X12CrNi177)(GX4CrNi13-4)(X38CrMoV15)(G-X20CrMo13)(X1CrNi25.21)(G-X40CrNi27-4)(G-X8CrNi26-7)(GX6CrNiN27-64)(X1CrNiSi18.15)(X5CrNiMo1712)(G-X2CrNiMo18-10)(G-X5CrNiMo16-5)(GX4CrNiMo16-5-1)(G-X5CrNiMo134)(G-X6CrNiMo18-10)(GX7CrNiMo12-17)(GX5CrNiMo19-11-2)(GX2CrNiMo19-11-2)(G-X10CrNiMo18-9)(GX4CrNiMo16-5-2)(GX5CrNiMo19-11-3)(G-X3CrNiMo134)(G-X4CrNiMo134)(GX2NiCrMoN25-20-54)(GX2CrNiMoN25-7-3)(X4CrNiMo16-5)

不锈钢可以说马氏体型不锈钢1Cr17的疲劳寿命*长，而0Cr19Ni9，0Cr23Ni13和2Cr25Ni20等奥氏体型不锈钢的疲劳寿命*短。另外铸件较锻件更易发生由于热疲劳引起的破坏。在室温下，107次疲劳强度是抗拉强度的1/2。与高温下的疲劳强度相比可知，从室温到高温的温度范围内疲劳强度没有太大的差异。四，冲击韧性材料在冲击载荷作用下，载荷变形曲线所包括的面积称为冲击韧性。对于铸造马氏体时效不锈钢，当镍含量为5%时其冲击韧性较低。随着镍含量的增加，钢的强度和韧性可得到改善，但当镍含量大于8%时，强度和韧性值又一次下降。在马氏体铬镊系不锈钢中添加钼后，可提高钢的强度且可保持韧性不变。在铁素体型不锈钢中增加钼的含量虽可提高强度，但缺口敏感性也被提高而使韧性下降。

不锈钢在奥氏体型不锈钢中具有稳定奥氏体组织的铬镍系奥氏体不锈钢的韧性(室温下韧性和低温下韧性)非常优良，因而适用于在室温下和低温下的各种环境中使用。对于有稳定奥氏体组织的铬锰系奥氏体不锈钢，添加镍可进一步改善其韧性。双相不锈钢的冲击韧性随镍含量的增加而提高。一般来说，在a+r两相区内其冲击韧性稳定在160—200J的范围内。通常，人们把含铬量大于12%或含镍量大于8%的合金钢叫不锈钢。这种钢在大气中或在腐蚀性介质中具有一定的耐蚀能力，并在较高温度(>450℃)下具有较高的强度。含铬量达16%～18%的钢称为耐酸钢或耐酸不锈钢，习惯上通称为不锈钢。钢中含铬量达12%以上时，在与氧化性介质接触中，由于电化学作用，表面很快形成一层富铬的钝化膜，保护金属内部不受腐蚀；但在非氧化性腐蚀介质中，仍不易形成坚固的钝化膜。为了提高钢的耐蚀能力，通常增大铬的比例或添加可以促进钝化的合金元素，加Ni，Mo，Mn，Cu，Nb，Ti，W，Co等，这些元素不仅提高了钢的抗腐蚀能力，同时改变了钢的内部组织以及物理力学性能。这些合金元素在钢中的含量不同，对不锈钢的性能产生不同的影响，有的有磁性，有的无磁性，有的能够进行热处理，有的则不能热处理。由于不锈钢所具有的上述特性，越来越广泛地应用于航空，航天，化工，石油，建筑和食品等工业部门及日常生活中。所含的合金元素对切削加工性影响很大，有的甚至很难切削。

谈到不锈钢，大家往往会想到自己家中的不锈钢餐具厨具，还有街头的闪闪发光的杆栏扶手，以及建筑物表面的装饰。其实不锈钢作为一种优良的功能材料和结构材料在工业与建筑领域都能发挥作用，应用领域日益广泛。中国特钢企业协会不锈钢分会会长李成介绍，用不锈钢作的水管就有许多优点。其中*大的就是卫生和环保(不锈钢是100%回收的产品)，以及长使用寿命(一般可达80到100年)。不锈钢水管是*好的直接饮用水输送管材。另外，不锈钢水管的漏水率很低，可以节约宝贵的水资源。日本上世纪八十年代时的水管漏水率在17%左右，改用不锈钢水管后漏水率降到7%。在日本的阪神地震中当地的供水系统遭到破坏，然而不锈钢的水管系统却完好无损。另外与铜水管相比，不锈钢水管的通水性好，在流速高的情况下不腐蚀。它的保温性也是铜管的24倍。影响不锈钢水管应用的*大问题是成本。

不锈钢通过计算结果发现，经过1050℃固溶后钢中残余奥氏体量为13%，而经过20%和75%的冷加工变形后残余奥氏体量减少到10%和7.7%。经查证02Crl2Ni9M04Cu2TiAl钢的奥氏体的保留系数为A.R.I＝21，Md30＝72℃，表明该合金在固溶处理后有残余奥氏体组织，在冷加工过程中部分残余奥氏体转变为形变诱发马氏体。大量冷加工变形位错在马氏体基体中堆积，使基体产生一定程度的强化。同时还为随后时效过程中金属间化合物的析出提供更多的析出点。另外，形变马氏体产生的时效强化比冷却马氏体产生的时效强化有更高的稳定性3。马氏体时效前的冷加工变形被认为是强化材料的途径之一，由于超马氏体不锈钢固溶后形成的马氏体是板条马氏体，基体中含有高密度位错而无沉淀相，位错可以经过长程滑移并相互交割，而在屈服后位错大量增值，时效处理后，极度弥散的细小析出相钉扎住所有位错，因而位错不能长程滑移，在尚未绕过析出相或刚绕过或绕过形成少量缠结时即可达到临界状态，因此位错不能大量增殖。

不锈钢的冷加工强化系数明显偏低，但钢的塑性未见明显下降，缺口拉伸强度有所提高。这是由于冷加工变形后马氏体晶粒细化，高密度位错的均匀分布，提供了大量的潜在形核位置并保证了较高的扩散率，从而使时效时核心的数目大大增加，为弥散析出创造了良好的条件。细小弥散的析出相粒子使位错运动的阻力增大，阻止了位错的长程运动。Stiller.K等人认为大的冷加工变形量促使时效初期富Cu颗粒团簇的析出。另外，冷变形促使部分残余奥氏体转变成应变马氏体也是该类钢的一大特点。实验表明：应变马氏体不仅使基体进一步强化，而且促使更多的金属间化合物析出。因此，时效前的冷加工是必不可少的处理工艺。

不锈钢时效处理后的显微组织和力学性能超马氏体不锈钢的强化由固溶强化，马氏体相变强化，细晶强化，位错与亚结构强化，晶界强化和时效强化等途径组成。在固溶态下，马氏体板条位错密度高达1011～1012cm-2，这些位错缠结及亚结构并未随固溶温度的升高或晶粒尺寸的增大而改变，并在材料变形中成为位错运动的主要障碍。同时，马氏体板条晶界也成为比原奥氏体晶界更为有效的栅栏。这意味着原奥氏体晶界对位错运动的阻碍作用可能被大量的间距更小的亚结构和板条界所取代，其强化作用也被淹没。因而固溶态超马氏体不锈钢在宏观上表现出强化率对屈服强度，塑韧性与晶粒尺寸的依赖关系非常微弱。经过75%冷加工变形和时效后，在高密度位错基体中时效析出高度弥散的沉淀硬化相。通过硬度曲线图可以看出，时效处理对抗拉强度的贡献达800～1100MPa，表明沉淀析出对超马氏体不锈钢的力学性能产生非常重要的影响。在时效过程中，金属间化合物颗粒在位错和板条界沉淀析出，形成细小的均匀分布，这样的分布有利于得到良好的强韧性配合。

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