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氮合金化对不锈钢管强度的影响

发布时间:2021-04-25 08:27:08      发布人:  浏览量:

采用GB/T228-2002试验标准,对热轧变形后的试验不锈钢管进行室温拉伸试验,与固溶态相比,热轧后的试验钢屈服和抗拉强度都有较大的提高:屈服强度提高了200MPa以上,最小为760MPa,最大为898MPa;抗拉强度提高了100MPa以上,最小为1035MPa,最大为1150MPa。在同一温度下,屈服与抗拉强度在变形量为40%的时候最小,在60%变形量后的不锈钢管强度达到最大。

不锈钢管强度的提高一方面是由于变形带来的加工硬化。另一方面是晶界强化。热轧变形后,再结晶的发生使得晶粒细化,使晶界增加。晶界的主要作用是阻塞位错运动,晶粒越细,晶界越多,阻塞位错滑移的作用也越大,结果使金属材料的屈服强度升高。由氮引起的晶界强化可能是晶粒细化的作用,也可能是由于晶界上的氮化物析出对晶界的钉扎作用。这种强化可以用Hall-petch公式计算。

另一方面,奥氏体不锈钢管中氮的加入,引起强烈的间隙固溶强化作用,使其拉伸强度显著增加。和常规奥氏体不锈钢316L相比,氮合金化奥氏体不锈钢管屈服强度达到898Mpa,最小值为760Mpa,而316L的屈服强度约为210Mpa,前者是后者的3-4倍。

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