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工業不銹鋼管廠家
作者: 發布日期:2018-11-09
工業不銹鋼管廠家
  疲勞裂紋經常在不銹鋼工業管表面上萌生,其原因如下:
  
  (1)在實際不銹鋼管中,表面應力往往比內部為高。
  
  (2)內部晶粒的四周完全為其它晶粒所包圍,而表面晶粒所受的約束則較少,因而比內部晶粒易于滑移。
  
  (3)表面晶粒與大氣或其它環境直接接觸,存在有環境介質的腐蝕作用。表面上往往留有加工痕跡或劃傷,使其疲勞強度降低。
  
  各種疲勞裂紋萌生的觀點對應著種種破壞機制,這些機制分別說明微觀裂紋是在晶界、夾雜、微觀結構或成分不均勻區,以及微觀或宏觀的應力集中部位形核。
  
  表面粗糙度和疲勞裂紋萌生
  
  不銹鋼工業管對于名義上無缺陷(無缺口)的合金,通常用WOOD2(1958)提出的型機制來說明合金的疲勞裂紋起源。WOOD假設的基本前提是材料的反復循環應變在不同的滑動面上產生不同的凈滑移量,而且沿滑移帶剪切位移的不可逆性使材料表面粗糙。這種表面粗糙以微觀的峰和谷的形式,在自由表面的滑移帶顯露處表現出來。其中谷起微觀缺口的作用,谷根部的應力集中效應對滑移和疲勞裂紋萌生有促進作用。
  
  表面在裂紋萌生中的作用
  
  PSB能夠貫穿不銹鋼管單晶體的整個橫截面,而在多晶體延性材料中,許多研究者的工作表明,在內部晶粒中形成的PSB所產生的滑移被限制在各個晶粒內,因為內部晶粒由于周圍基體對他們有約束,而在表面晶粒中不銹鋼管能夠大量轉移,從而使其表面變粗糙。Basinski(1983)的研究工作表明,表面幾何形態對疲勞形態有決定性的作用,在粗PSB穿越整個體積的單晶體中,用電解拋光方法去除不銹鋼管表面的粗糙形貌可使疲勞總壽命急劇提高。
  
  合金中的裂紋萌生
  
  不銹鋼工業管在合金材料做成的不銹鋼管中,疲勞裂紋不均勻形核的主要地點包括孔洞、溶渣、氣泡夾雜、壓痕、擦傷、鍛造皺皮、折疊以及微觀組織結構和化學成分的不均勻區。在合金中,疲勞裂紋既可以在近表面形成,也可能在內部區域形成。夾雜和氣孔(通常看作為缺陷)會降低合金的疲勞壽命和疲勞強度。在缺陷部位萌生疲勞裂紋的機制與一系列力學因素、微觀組織結構因素、以及環境因素有關。這些因素包括基體的滑移特征、基體和缺陷的相對強度、基體-夾雜物界面的強度以及基體與夾雜物在疲勞環境中對于腐蝕的相對敏感性。
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