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氮对奥氏体不锈钢力学性能的影响 

发布时间:2021-04-12

奥(ao)氏体(ti)不(bu)锈钢中氮含量提高时,不(bu)仅可(ke)以(yi)(yi)提高材(cai)料的物(wu)理化(hua)学性能,还可(ke)以(yi)(yi)保(bao)值材(cai)料的塑韧性不(bu)被影(ying)响。上世纪(ji)60年代,FrehserKubisch研究发现,在(zai)奥氏体不锈钢中,氮含量可以(yi)提(ti)高到0.8%,其(qi)强度(du)得(de)到了显(xian)著的提高,但其(qi)塑(su)韧性(xing)并未(wei)下降(jiang)[16]SpeidelRashev[17]等人进行了深(shen)入研究,继续(xu)像钢中添加氮元素,并通过(guo)大(da)量的实验分析得(de)出,氮含量提高到1.2%时,其强度从(cong)240MPa提高到(dao)900MPa,若继续增加氮元素(su)在钢中的浓度(du)时,其强度(du)可(ke)以提高(gao)4[18]。一般来说,氮元素提(ti)高奥氏体不锈钢强(qiang)度有五(wu)种(zhong)方(fang)法[19]。第(di)一(yi),氮元(yuan)素(su)通过电(dian)子交换,使(shi)电(dian)子在(zai)奥氏体(ti)结构中分布均匀从(cong)而提(ti)高其强度(du)。第(di)二,氮元(yuan)素(su)通过晶格缺陷(xian)相互(hu)作用提(ti)高强度(du)。第(di)三,氮元(yuan)素(su)通过固溶强化(hua)作用提(ti)高强度(du)[3,20~22]。第四,氮元(yuan)素通(tong)过(guo)层错能的方式提(ti)(ti)高强度。第五(wu),氮元(yuan)素通(tong)过(guo)沉淀析出提(ti)(ti)高强度。

由图1.2看(kan)出,与其它合(he)金元素相比(bi),氮(dan)元素的强化(hua)作(zuo)用最高。元素CB虽然对强度提(ti)高也发挥作用,但是(shi)没有(you)氮元素的(de)作用明显(xian)。此外,氮还可以提(ti)高材料的(de)疲(pi)劳性(xing)能(neng)、抗蠕变性(xing)能(neng)和(he)加(jia)工硬化的(de)能(neng)力[23~25]。但是(shi),在低(di)温环境中氮元(yuan)素会使材(cai)料发(fa)生脆断现象,影响其低(di)温韧(ren)性(xing)[26~31]。同时,在热(re)处理过程(cheng)中若控制不当会造成氮化物析出破坏力(li)学性能[32,33]。因此,氮对高氮钢的(de)作(zuo)用机理仍(reng)为重要的(de)研究(jiu)课题(ti)。

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