三)疲勞強度
高溫疲勞是指材料在高溫下由于周期反復(fù)變化著的應(yīng)力的作用而發(fā)生損傷至斷裂的過程。對其進(jìn)行的研究結(jié)果表明,在某一高溫下,10的8次冪次高溫疲勞強度是該溫度下高溫抗拉強度的1/2。
熱疲勞是指在進(jìn)行加熱(膨脹)和冷卻(收縮)的過程中,當(dāng)溫度發(fā)生變化和受到來自外部的約束力時,在材料的內(nèi)部相應(yīng)于其本身的膨脹和收縮變形產(chǎn)生應(yīng)力,并使材料發(fā)生損傷。
當(dāng)快速地反復(fù)加熱和冷卻時其應(yīng)力就具沖擊性,所產(chǎn)生的應(yīng)力與通常情況相比更大,此時有的材料呈脆性破壞。這種現(xiàn)象被稱之為縶沖擊。熱疲勞和熱沖擊是有著相似之處的現(xiàn)象,但前者主要伴隨大的塑性應(yīng)變,而后者的破壞主要是脆性破壞。
不銹鋼的成分和熱處理條件對高溫疲勞強度有影響。特別是當(dāng)碳的含量增加時高溫疲勞強度明顯提高,固溶熱處理溫度也有顯著的影響。一般來說鐵素體型不銹鋼具有良好的熱疲勞性能。在奧氏體不銹鋼中,高硅的且在高溫下具有良好的延伸性的牌號有著良好的熱疲勞性能。
熱膨脹系數(shù)越小、在同一熱周期作用下應(yīng)變量越小、變形抗力越小和斷裂強度越高,壽命就越長?梢哉f馬氏體型不銹鋼1Cr17的疲勞壽命最長,而0Cr19Ni9、0Cr23Ni13和2Cr25Ni20等奧氏體型不銹鋼的疲勞壽命最短。
![南通不銹鋼的特別之處](/upimages/2017718171151934.jpg)
另外鑄件較鍛件更易發(fā)生由于熱疲勞引起的破壞。在室溫下,10的7次冪次疲勞強度是抗拉強度的1/2。與高溫下的疲勞強度相比可知,從室溫到高溫的溫度范圍內(nèi)疲勞強度沒有太大的差異。
(四)沖擊韌性 材料在沖擊載荷作用下,載荷變形曲線所包括的面積稱為沖擊韌性。對于鑄造馬氏體時效不銹鋼,當(dāng)鎳含量為5%時其沖擊韌性較低。
隨著鎳含量的增加,鋼的強度和韌性可得到改善,但鎳含量大于8%時,強度和韌性值又一次下降。在馬氏體鉻鎳系不銹鋼中添加鉬后,可提高鋼的強度且可保持韌性不變。
在鐵素體型不銹鋼中增加鉬的含量雖可提高強度,但缺口敏感性也被提高而使韌性下降。 在奧氏體型不銹鋼中具有穩(wěn)定奧氏體組織和鉻鎳系奧氏體不銹鋼的韌性(室溫下韌性和低溫下韌性)非常優(yōu)良,因而適用于在室溫下和低溫下的各種環(huán)境中使用。
對于有穩(wěn)定奧氏體組織和鉻錳系奧氏體不銹鋼。添加鎳可進(jìn)一步改善其韌性。 雙相不銹鋼的沖擊韌性隨鎳含量的增加而提高。一般來說,在a+r兩相區(qū)內(nèi)其沖擊韌性穩(wěn)定在160-200J的范圍內(nèi)。