Page 13 - 理化检验-物理分册2023年第一期

DOI : 10.11973 / lh jy -wl202301001

形变马氏体对奥氏体不锈钢力学性能的影响

徐懿仁 , 尤景泽 , 孙永辉 , 刘 凯 , 刘 文 2

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( 1. 中国石油化工股份有限公司 九江分公司, 九江 332000 ;

2. 中国特种设备检测研究院, 北京 100029 )
摘 要: 在不同的低温环境下, 对奥氏体不锈钢进行预拉伸试验, 研究了温度对材料形变马氏体
含量的影响, 并分析了不同形变马氏体含量对材料力学性能的影响。结果表明: 在变形量和应变速
率相同的条件下, 温度越低, 材料产生的形变马氏体越多; 形变马氏体变多会使材料硬化且强度变
大, 并导致冲击试样缺口处裂纹的扩展速率加快, 冲击韧性下降。
关键词: 奥氏体不锈钢; 形变马氏体; 冷加工应变; 低温容器

中图分类号: TB31 文献标志码: A 文章编号: 1001-4012 ( 2023 ) 01-0001-03

Effectofdeformedmartensiteonmechanical p ro p ertiesof

austeniticstainlesssteel

XUYiren , YOUJin g ze , SUNYon g hui , LIUKai , LIU Wen 2
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( 1.Jiu j ian gCom p an y , SINOPEC , Jiu j ian g 332000 , China ;

2.ChinaS p ecialE q ui p mentIns p ection& ResearchInstitute , Bei j in g 100029 , China )

Abstract : Theeffectoftem p eratureonthecontentofdeformedmartensiteinausteniticstainlesssteelwas

studiedb yp retensiontestunderdifferentlowtem p eratureenvironments , andtheinfluenceofdifferentdeformed

martensitecontentonthemechanical p ro p ertiesofthematerialwasanal y zed.Theresultsshowthatunderthesame

deformationandstrainrateconditions , thelowerthetem p erature , themoredeformedmartensitep roducedb y the

material.Themoredeformedmartensitewouldhardenthematerialandincreasethestren g th , andledtothecrack

p ro p a g ationrateatthenotchoftheim p acts p ecimenwasacceleratedandtheim p acttou g hnesswasreduced.

Ke y words : austeniticstainlesssteel ; deformedmartensite ; coldworkin g strain ; cr y o g eniccontainer
奥氏体不锈钢具有较高的强度、 优良的塑性和 响了材料的力学性能。笔者选用在冷变形下更容易
韧性以及优异的耐腐蚀性能, 在石油、 化工等领域应 产生形变马氏体的 S30408 、 S30409 、 S32168奥氏体
用广泛。研究表明, 在冷加工过程中不锈钢发生变 不锈钢, 在不同的低温环境下对材料进行相同变形
形, 使部分奥氏体组织发生形变, 产生了马氏体 [ 1 ] , 量和应变速率的预拉伸, 预制出不同含量形变马氏
并且不锈钢的变形量越大, 马氏体的相变量越大。 体的试样, 对比3种奥氏体不锈钢的力学性能, 探索
马氏体相变会导致不锈钢的耐腐蚀性和延伸性降 温度对奥氏体不锈钢中马氏体转变的影响, 定量化
低, 从而导致工业生产设备失效。国内外许多学者 表征了马氏体转变引发不同材料力学性能的变化。
针对该问题展开了研究, 研究方法普遍为通过不同 影响马氏体转变的因素主要为奥氏体不锈钢的
的应变速率和变形量对奥氏体不锈钢进行预拉伸, 稳定性、 变形量及应变速率。按照奥氏体的稳定性,
从而预制出形变马氏体, 但在一定程度上也间接影 奥氏体不锈钢可分为稳态和亚稳态奥氏体不锈钢。
亚稳态奥氏体不锈钢在冷变形下更容易产生马氏
体, 如冷加工后, 304钢、 304L 钢和321钢易产生马
收稿日期: 2022-03-15
基金项目: 国家市场监督管理总局科技计划项目( 2019MK134 )
氏体, 而316钢、 316L 钢不产生马氏体。奥氏体不
作者简介: 徐懿仁( 1982- ), 男, 高级工程师, 主要从事炼油化工
锈钢中的 Ni 、 N 、 C 、 Mn等奥氏体化元素越多, 奥氏
设备与材料的研究工作
体就越稳定; 而 Cr 、 Mo 、 Nb等铁素体化元素在固溶
通信作者: 尤景泽, 13811513478@163.com
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