外文翻譯--tp347h奧氏體不銹鋼在550℃低循環(huán)疲勞下的動態(tài)應(yīng)變時效對應(yīng)變幅度的影響譯文-其他專業(yè)(已修改)
2025-02-04 09:50 本頁面
【正文】 1 中文 5800 字 出處： International Journal of Fatigue, 2021, 56: 17 TP347H 奧氏體不銹鋼在 550℃低循環(huán)疲勞下的動態(tài)應(yīng)變時效對應(yīng)變幅度的影響 HongWei Zhou,YiZhu He,Mian Cui,YuWan Cen， JianQing Jiang of Materials Science and Engineering, Jiangsu Key Lab of Advanced Metallic Materials, Southeast University, Nanjing, 211189 Jiangshu, PR China of Materials Science and Engineering, Anhui Key Lab of Materials Science and Processing, Anhui University of Technology, Maanshan, 243002 Anhui, PR China of Mechanical Engineering, Anhui University of Technology, Maanshan, 243002 Anhui, PR China Article info Article history: Received 1 March 2021 Received in revised form 4 July 2021 Accepted 6 July 2021 Available online 27 July 2021 2 摘要： TP347H（奧氏體）不銹鋼在 550℃下 ,應(yīng)變速率為 13 s108? 進行低循環(huán)疲勞（ LCF）試驗，總應(yīng)變幅度為 %?? 和 %? 。研究結(jié)果表明，該鋼在 550℃下的循環(huán)載荷的應(yīng)激反應(yīng)和位錯結(jié)構(gòu)強烈依賴于應(yīng)變幅度的值。與那些相同的應(yīng)變幅度在室溫相比，該材料表現(xiàn)出了快速形變軟化，并最終在 550℃， %?? 時達到穩(wěn)定狀態(tài)，但在達到穩(wěn)定的過程中會呈現(xiàn)出一個異?，F(xiàn)象，即首先快速硬化到最大應(yīng)力，隨后在 %??時還原軟化。第一次循環(huán)中因位錯交叉滑移和平面結(jié)構(gòu)造成更多的晶粒發(fā)生動態(tài)應(yīng)變時效（ DSA），在177。 ％的低應(yīng)變幅度下限制進一步交叉滑移。也有比較復(fù) 雜的位錯結(jié)構(gòu)，諸如應(yīng)變幅度 %?? 的晶粒，細長的晶粒，晶界和平面結(jié)構(gòu)。掃描電子顯微鏡（ SEM）和透射電子顯微鏡（ TEM）的觀察結(jié)果排除馬氏體相變，蠕變，氧化和沉淀這些應(yīng)激反應(yīng)和微觀結(jié)構(gòu)演變可能是在 550℃出現(xiàn) DSA 的影響。 關(guān)鍵詞： TP347H 奧氏體不銹鋼，動態(tài)應(yīng)變時效，低循環(huán)疲勞，循環(huán)應(yīng)力響應(yīng)，位錯結(jié)構(gòu) 一、 緒論 奧氏體不銹鋼（ ASS）已廣泛應(yīng)用在超臨界火電廠和石化工業(yè)的結(jié)構(gòu)材料中。它也是核燃料的候選材料，其可以作為熱交換器、反應(yīng)器壓力容器和主配管，在下一代核反應(yīng)堆的包層中使用。由于溫度梯度必然存在，高溫 系統(tǒng)的組成部分通常要受交變的熱應(yīng)力作用，尤其是在開始或結(jié)束的時刻，或者在溫度瞬變時刻。因此，考這些組件設(shè)計低循環(huán)疲勞（ LCF）是必要的。 許多研究已經(jīng)聚焦在室溫（ RT）和升高的溫度時 ASS 的 LCF 行為 [1]— [10]。在這期間 LCF能夠影響循環(huán)行為和微觀結(jié)構(gòu)演變，如馬氏體相變，碳化物的析出 [1]，以及 DSA[2].當(dāng)在 RT和溫度低于 100℃時， ASS 將在交變荷載作用下發(fā)生形變誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)變，其中某些研究已被報道了與形變幅度相關(guān)的以及與累積塑性變形的程度相關(guān)的形變誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)變 [3]—[7]。形變誘發(fā)馬氏體轉(zhuǎn)變的導(dǎo)致循環(huán)硬化。研究表明，在 250℃到 650℃的高溫下，在交變 3 應(yīng)力和單調(diào)拉伸載荷作用時， DSA 通常對應(yīng)激反應(yīng)， LCF 的發(fā)生， ASS 的微觀結(jié)構(gòu) [2]和 [8]有顯著影響。據(jù)報道，在 LCF 負載下 DSA 機制與在拉伸載荷下的 DSA 機制一致 [10]。 DSA 表現(xiàn)形式為應(yīng)力 應(yīng)變曲線上鋸齒狀，環(huán)狀峰值應(yīng)力和軟化比率與溫度負相關(guān) [9]。盡管認為鋸齒狀突起是 DSA 的表現(xiàn)形式之一，但最近的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對 316L（ N）的循環(huán)加載， DSA 則發(fā)生在鋸齒狀之前 [2]和 [10] 。 在 DSA 機制下，循環(huán)變形位錯的結(jié)構(gòu)和無 DSA 機制時不同，這是由于位錯和雜質(zhì)原子（ 如 C 或 N 在 250450℃，鉻在 450650℃）時的相互作用 [2] ， [11]和 [12]。與無 DSA 機制的晶粒相比， DSA 機制下的平 面結(jié)構(gòu)能造成位錯結(jié)構(gòu)改變。一般來說，在 DSA 機制下可以觀察到兩種類型的平面結(jié)構(gòu)，即平面的滑移帶 [8],[9]， [13]和 [14]和燈芯絨結(jié)構(gòu)，其中燈芯絨結(jié)構(gòu)已在250450℃的真空中投入研究 [15]，并且最近有研究發(fā)現(xiàn)了 300℃空氣中循環(huán)載荷作用下的燈芯絨結(jié)構(gòu) [16]。 在 250 至 450℃介質(zhì)溫度范圍內(nèi)，溶質(zhì)原子的鈴木氣團 [11]和 [16]，或 Snoek 氣團用短程順序（ SRO）的特性限制了位錯的交叉滑移 [17]，從而產(chǎn)生位錯結(jié)構(gòu)的多個平面特征。固溶 Cr原子氣團在低氮 ASS 或 CrN SRO[13]和 [18]或 高氮 316 ASS 中，在 500650℃的溫度范圍內(nèi)能有效固定位錯，這造成位錯在特定平面滑移，表現(xiàn)為平面結(jié)構(gòu)。 溶質(zhì)原子氣團可以有效固定位錯，從而獲得更高的固定位錯密度。由于溶質(zhì)的固定，LCF 期間，在平面滑移帶之間緩慢移動的位錯提高變形的不均勻程度。由于 DSA，微觀平面在主要應(yīng)激反應(yīng)階段和二次循環(huán)硬化的最后階段造成循環(huán)硬化。據(jù)報道， DSA 降低 LCF的壽命，這是由于 DSA 誘發(fā)循環(huán)硬化，從而加速裂紋產(chǎn)生和擴展 [7]， [9]和 [14]。 根據(jù)這些 研究 [7]， [9]和 [14]，可以看出簡單的位錯結(jié)構(gòu)的發(fā)展就是平面結(jié)構(gòu)在晶粒有 DSA機制和無 DSA 機制下的發(fā)展。眾所周知，位錯的結(jié)構(gòu)依賴于 LCF 在 RT 下的應(yīng)變幅度 [19] 。我們發(fā)現(xiàn)在循環(huán)應(yīng)力 — 應(yīng)變曲線中的位錯結(jié)構(gòu) ： 設(shè)在 apε （塑性應(yīng)變幅度 ％時）產(chǎn)生平面狀位錯，則不完整的脈狀結(jié)構(gòu)與持久滑移帶的 apε 在 ％和 ％之間，并且晶粒結(jié)構(gòu) ％? 。
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