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氮对奥氏体不锈钢力学性能的影响 

发布(bu)时间:2021-04-12

奥(ao)氏体不锈钢中氮含量提(ti)高(gao)时,不仅可以(yi)提(ti)高(gao)材料(liao)的物理化学(xue)性能,还可以(yi)保(bao)值材料(liao)的塑韧性不被(bei)影响(xiang)。上世(shi)纪(ji)60年代(dai),FrehserKubisch研究(jiu)发现,在奥(ao)氏(shi)体不(bu)锈钢中(zhong),氮含量可以提高到0.8%,其强(qiang)度(du)得到了显著的提高,但(dan)其塑韧性并未下降[16]SpeidelRashev[17]等人进行了(le)深入研究(jiu),继续像钢中添加氮元素,并通(tong)过大量的(de)实验分析得出(chu),氮含量提高(gao)到1.2%时,其强度从240MPa提高(gao)到900MPa,若继续(xu)增加氮(dan)元素在钢(gang)中(zhong)的浓度(du)时,其(qi)强度(du)可以提(ti)高4[18]。一般来说,氮(dan)元素提高(gao)奥氏(shi)体不锈钢强(qiang)度有五种方法[19]。第一(yi),氮元(yuan)(yuan)素通过(guo)电(dian)子(zi)交换(huan),使电(dian)子(zi)在奥氏(shi)体结构中分布均匀从而提高(gao)(gao)(gao)其强度(du)。第二,氮元(yuan)(yuan)素通过(guo)晶格缺陷相互作用提高(gao)(gao)(gao)强度(du)。第三,氮元(yuan)(yuan)素通过(guo)固溶(rong)强化作用提高(gao)(gao)(gao)强度(du)[3,20~22]。第(di)四,氮元(yuan)素通过层错(cuo)能的方式提高强度。第(di)五,氮元(yuan)素通过沉淀析出提高强度。

由图1.2看出,与其(qi)它合金(jin)元(yuan)素相(xiang)比,氮元(yuan)素的强(qiang)化作用最高(gao)。元(yuan)素CB虽然对强度提高也发挥作用,但(dan)是没有氮元素的(de)作用明显(xian)。此外,氮还可以提高材料的(de)疲(pi)劳性能(neng)、抗(kang)蠕变(bian)性能(neng)和加(jia)工硬化的(de)能(neng)力[23~25]。但是,在(zai)低(di)温环境(jing)中氮元(yuan)素会使材料(liao)发生(sheng)脆断现象,影响其低(di)温韧性(xing)[26~31]。同时,在热处理过(guo)程中若控制不当会造成氮(dan)化物析出(chu)破坏(huai)力学性能[32,33]。因此(ci),氮对高(gao)氮钢(gang)的作用机理仍为重要的研究(jiu)课(ke)题。

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