不銹鋼的蠕變和疲勞

　　不銹鋼蠕變(creep)一一屬間產(chǎn)生緩慢的變形。態(tài)下，隨著時(shí)間的延續(xù)當(dāng)材料處在高溫環(huán)境下，就有必要考慮它的蠕變和疲勞。材料使用于鍋爐或壓力容器的場(chǎng)合，當(dāng)溫度超過(guò)500～550％時(shí)，設(shè)計(jì)時(shí)就應(yīng)該以材料的蠕變強(qiáng)度和蠕變破斷強(qiáng)度分別代替材料的屈服強(qiáng)度和抗拉強(qiáng)度的基準(zhǔn)值計(jì)算它的許用應(yīng)力。在高溫下，承受載荷的鋼材，即使看上去是在屈服點(diǎn)以下很小的應(yīng)力，隨著時(shí)間的經(jīng)過(guò)也會(huì)發(fā)生延伸(這種變形量是時(shí)間的函數(shù))的現(xiàn)象，稱(chēng)為蠕變。

　　不銹鋼蠕變，從承受載荷開(kāi)始到產(chǎn)生破壞為止，其全過(guò)程分為轉(zhuǎn)移蠕變、正常蠕變和加速蠕變?nèi)齻€(gè)階段。在變形速度幾乎一定的規(guī)定期間內(nèi)產(chǎn)生最小蠕動(dòng)速度的應(yīng)力值稱(chēng)為蠕動(dòng)強(qiáng)度(creepstrength)。在蠕動(dòng)破壞試驗(yàn)中，所取得的破斷時(shí)間和應(yīng)力的關(guān)系上，在某種溫度和時(shí)間上的破壞應(yīng)力值稱(chēng)為那個(gè)溫度、時(shí)間下的蠕變破斷強(qiáng)度(creeprupturtjstrength)。

　　不銹鋼疲勞，分高溫疲勞和熱疲勞。在高溫下，由于比較快速變化的反復(fù)應(yīng)力致使材料損傷的現(xiàn)象稱(chēng)之為高溫疲勞(dghtemperaturefatique)。它可能使噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)或汽輪機(jī)(透平機(jī))的葉片等造成破壞。所測(cè)定出來(lái)的數(shù)據(jù)稱(chēng)為s—N曲線，作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。不銹鋼的化學(xué)成分或熱處理，在蠕變時(shí)同樣影響到高溫疲勞強(qiáng)度。SUS347(18Cr一8Nj—Nl】)，SUS321(18Cr一8Ni—Ti)因?yàn)榫邆涓邷靥匦裕猛据^廣，但在700~C上下的積層缺陷上，在析出微細(xì)的NbC，TiC硬化物的背面，容易發(fā)生脆性晶間裂紋，而引起疲勞強(qiáng)度的降低。

　　伴隨著加熱和冷卻，用于部件的支撐條件因熱膨脹、熱收縮受到約束時(shí)，對(duì)應(yīng)于妨礙材料變形而產(chǎn)生應(yīng)力。這種隨著溫度反復(fù)地變化應(yīng)力也反復(fù)地變化致使材料損傷的現(xiàn)象稱(chēng)為熱疲勞(ther-malfatigue)。

　　在研究不銹鋼的報(bào)告中，認(rèn)為SUS430(18Cr)的疲勞壽命長(zhǎng)，而SUS304、SUS309(22Cr一12Ni)，SUS310(25Cr一20Ni)等奧氏體系列不銹鋼的疲勞壽命短。這是因?yàn)榍罢呔€[膨]脹系數(shù)小，在同樣的一個(gè)熱循環(huán)過(guò)程中，其變形量越小，高溫延性就越大，其疲勞壽命就長(zhǎng)。
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