【摘 要】
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Cr18Ni10Ti不锈钢服役于高温高压管道、高压锅炉容器等设备中,由于经受温度与一定的应力作用而常常出现变形与断裂行为。为了研究温度与应变速率对Cr18Ni10Ti不锈钢的变形与断裂机理影响,本文研究了固溶和时效处理后的实验钢在一定温度与应变速率条件下拉伸时的强度与塑性变化规律,并借助SEM分析拉伸断口形貌,借助SEM、TEM、EBSD等技术分析微观组织、位错结构、溶质原子P、S晶界偏聚量,分析
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Cr18Ni10Ti不锈钢服役于高温高压管道、高压锅炉容器等设备中,由于经受温度与一定的应力作用而常常出现变形与断裂行为。为了研究温度与应变速率对Cr18Ni10Ti不锈钢的变形与断裂机理影响,本文研究了固溶和时效处理后的实验钢在一定温度与应变速率条件下拉伸时的强度与塑性变化规律,并借助SEM分析拉伸断口形貌,借助SEM、TEM、EBSD等技术分析微观组织、位错结构、溶质原子P、S晶界偏聚量,分析不同温度与变形速率条件下Cr18Ni10Ti不锈钢变形行为与断裂机理,得到以下主要结论:Cr18Ni10Ti不锈钢在1050℃固溶处理,650℃时效处理24小时,主要得到奥氏体组织,基体中有含Cr析出相与Ti析出相。在650℃以应变速率1.43×10-4s-1进行拉伸和750℃以应变速率1.43×10-3 s-1进行拉伸,均出现塑性低谷。一定的温度下,随应变速率从1.43×10-1 s-1降低到1.43×10-5 s-1,强度与塑性均减小。基体中第二相、位错、杂质原子P和S晶界偏聚与晶界蠕变等多种因素导致实验钢在高温一定拉伸速率下出现脆性断裂,断口形貌呈沿晶与韧窝混合断裂,随拉伸温度升高,晶界有明显的蠕变氧化特征。根据溶质原子非平衡晶界偏聚临界公式计算得到,在Cr18Ni10Ti不锈钢固溶后的650℃时效处理过程中,P原子的非平衡晶界偏聚的临界时间为31h。实验钢时效时间越接近临界时间,在高温低拉伸速率下的拉伸过程中越易于出现脆性断裂现象。
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