奥氏体不锈钢预应变效果评价

对奥氏体不锈钢进行预应变是为了获得良好的机械性能,预应变效果评价是改进钢材生产工艺的基础。应用概率论与数理统计知识,建立了预应变效果的评价体系:用F分布评价预应变对机械性能参数标准差的改变效果,用t分布评价预应变对机械性能参数均值的改变效果。以奥氏体不锈钢S30408的预应变效果评价为例,基于液氮温度下的有效拉伸试验数据,在双侧置信度为99%时,评价了S30408钢的9%预应变效果:(1) 9%预应变明显提高S30408钢屈服强度均值,其标准差基本不变;(2) 9%预应变对于S30408钢抗拉强度的均值与标准差基本无影响。     

液氮温度下奥氏体不锈钢强度试验研究

为研究低温和预应变对奥氏体不锈钢强度的影响规律,以奥氏体不锈钢S30408为例,对母材和9%预应变材料进行了液氮温度下恒定速率的拉伸试验。研究表明:材料屈服强度和抗拉强度规律均符合正态分布;在95%可靠度和90%置信度的条件下,母材和9%预应变材料屈服强度的标准值分别为383 MPa和449 MPa,抗拉强度的标准值分别为1521 MPa和1535 MPa;低温能够显著提高材料的屈服强度和抗拉强度,而预应变能够有效提高材料的屈服强度,但对于抗拉强度基本没有影响;低温会降低材料屈强比,而预应变则会提高屈强比。     

预拉伸奥氏体不锈钢常温拉伸力学性能试验研究

为研究应变强化对奥氏体不锈钢拉伸力学性能的影响,从而为应变强化深冷容器的设计提供一定的数据支撑。以奥氏体不锈钢S30408为研究对象,采用不同的试样加工方法,对不同预拉伸程度的试样,进行常温下恒定速率的拉伸试验。研究表明:把板材先加工成试样,再进行预拉伸处理,然后拉断,材料的抗拉强度基本不变,且预拉伸程度越高,材料的屈服强度越高,断后伸长率和截面收缩率越低;把板材先进行预拉伸处理,再加工成试样,然后拉断,试样的抗拉强度和未预拉伸时的抗拉强度成正比。     

钢材屈服与抗拉强度的分布规律和参数研究

考虑钢材屈服与抗拉强度的随机不确定性,研究其分布规律与分布参数,是建立结构可靠性设计方法的基础工作之一。应用数理统计方法,对试验数据的有效性进行了研究,分析了屈服与抗拉强度的分布规律,计算了其分布参数的取值区间,确定了其工程许用值。基于奥氏体不锈钢S30408在液氮温度时的屈服与抗拉强度的60组试验数据,研究结果表明:1)在显著度为0.05时,其屈服与抗拉强度是基本符合正态分布的随机变量。2)在双侧置信度为98%时,屈服强度的均值不小于487.2MPa但不大于526.0MPa,标准差不小于52.23MPa但不大于79.89MPa;抗拉强度的均值不小于1632.4MPa但不大于1671.0MPa,标准差不小于51.78MPa但不大于78.87MPa。3)屈服与抗拉强度的工程许用值应分别不大于384MPa与1531MPa。     

国产S30408奥氏体不锈钢应变强化低温容器许用应力及应变确定

对奥氏体不锈钢低温压力容器常规设计与应变强化设计进行比较,可知应变强化技术可大幅提高奥氏体不锈钢材料的许用应力,减薄简体壁厚,减轻容器重量。根据预应变拉伸试验确定国产S30408奥氏体不锈钢应变强化压力容器的应变上限值,并建立国产S30408奥氏体不锈钢材料的ASME和双线性这两种应力应变曲线,对两者进行比较后,以ASME应力应变曲线为计算依据,考虑抗拉强度的影响,确定了国产S30408奥氏体不锈钢材料制造应变强化低温容器时的许用应力及其对应的应变。     

应变强化奥氏体不锈钢弯曲压头直径研究

针对现有标准没有对应变强化奥氏体不锈钢弯曲试验时弯曲压头直径选取做出统一规定的现状,通过试验和有限元模拟的方式,结合当前应变强化奥氏体不锈钢深冷容器用S30408断后伸长率值,探讨S30408母材(包括未预拉伸和预拉伸9%材料)弯曲压头直径的选取,并建议取消S30408母材弯曲试验。     

国产奥氏体不锈钢06Cr19Ni10（S30408）拉伸试验研究

对国产奥氏体不锈钢06Cr19Ni10进行室温单向拉伸试验,研究了预应变量和变形速度等对材料强度、韧性等力学性能的影响。试验结果表明,不同预应变量及不同变形速度对材料的力学性能均有不同程度的影响。预应变处理能提高材料的屈服强度和抗拉强度,但同时会降低其塑性;提高拉伸速度能提高材料的屈服强度、降低抗拉强度、提高屈强比且能明显降低试样的断裂伸长率。     

应变强化真空绝热深冷容器的钨极氩弧焊焊接工艺研究

分析比较了不同焊材和焊接工艺参数对不同厚度奥氏体不锈钢S30408钨极氩弧焊的预拉伸焊接试件焊接工艺评定的影响,试验结果表明,采用ER308L焊材的预拉伸试件可以得到符合要求的力学性能指标,预拉伸后焊接接头的屈服强度比原始钢板提高了52%～75%;厚板试件在较大的焊接热输入下,预拉伸后试件的力学性能也能满足要求。     

动态应变时效对不锈钢高温强度的影响

本文研究了动态应变时效预处理对18-8型奥氏体不锈钢高温（300～600℃）抗拉强度、疲劳强度和持久强度的影响。结果表明,动态应变时效预处理提高了材料的高温强度,且其强度随预应变温度和预应变量的增加而提高,动态应变时效具有比冷变形处理更优的强化效果。     

预应变对管线钢低温断裂韧度影响研究

油气管线无论是在安装还是在服役过程中,都会不可避免地产生大塑性应变(即预应变).为了研究预应变对材料力学性能和断裂韧度的影响,对X80管线钢原材料和塑性变形材料分别进行不同温度下的拉伸试验和断裂韧度试验,并对试样断口形貌进行分析.试验结果表明,温度对管线钢的断裂韧度具有显著作用,钢材的断裂韧度随着温度的降低显著减小,断裂方式也由延性断裂转变为脆性断裂;拉伸预应变因工作硬化提高了钢材的屈服强度与抗拉强度,而压缩预应变因包申格效应降低了钢材的屈服强度与抗拉强度,但两者都降低了钢材的塑性及断裂韧度,进一步增加脆性断裂发生的概率.因此,在管道设计、选材、安全分析及评定时,应充分考虑温度和预应变对管线钢断裂行为的影响.     

应变强化奥氏体不锈钢的低温冲击韧性

对S30408和S31603奥氏体不锈钢在室温下进行不同应变量10%~20%的应变强化处理,然后分别在常温至-269℃进行低温冲击试验,研究了应变量对试验钢低温冲击韧性的影响。结果表明:两种钢的冲击韧性随着应变量的增大逐渐降低,应变强化后两种试验钢冲击吸收能随着试验温度的降低而逐渐降低,当温度低于-196℃(77 K)后冲击吸收能趋于平缓,呈现出"平台";两种钢经过20%应变量强化后低温韧性仍较好,能够满足奥氏体不锈钢应变强化技术标准中低温冲击韧性指标要求。     

应变强化对S30408奥氏体不锈钢低温冲击性能的影响

室温应变强化技术可大幅提高奥氏体不锈钢的屈服强度,显著减薄容器壁厚,已广泛应用于奥氏体不锈钢深冷容器制造。采用金相显微镜、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)和摆锤式冲击试验机研究应变强化对S30408奥氏体不锈钢低温冲击性能的影响。结果表明:材料在应变强化过程中发生应变诱发相变,相变产物为α'和ε马氏体,深冷低温对应变强化材料的相组成和含量影响不大。随着应变量的增加和温度的降低,材料冲击吸收能量KV2降低,其中裂纹扩展能EP基本不变,裂纹形成能Ei显示与总冲击吸收能量相似的变化趋势。当温度低于77 K,冲击吸收能量下降趋于平缓,呈现出"平台"现象,且应变强化对材料低温冲击性能的影响要大于温度对其的影响。即使经过15%应变量,材料仍表现出较好的低温冲击韧性。     

深冷容器用奥氏体不锈钢冷成形封头铁素体量的控制

降低深冷容器用奥氏体不锈钢(S30408/1.4301)封头成形后铁素体量,可减少其在使用中的开裂。通过研究,除固溶外,控制铁素体量可通过提高奥氏体不锈钢(S30408/1.4301)中Ni含量和温成形实现,并研究温成形在不同温度下的奥氏体不锈钢封头铁素体量的变化规律,从而寻找更经济、更合适的控制铁素体的方法。     

奥氏体不锈钢压力容器的应变强化技术

奥氏体不锈钢材料本身具有良好的韧性,但它的屈服强度比较低,而应变强化技术能够显著提升奥氏体不锈钢材料的屈服强度,节约材料。奥氏体不锈钢压力容器的应变强化具有两种不同的模式:常温应变强化模式和低温应变强化模式。本文通过对应变强化基本原理的介绍,对奥氏体不锈钢压力容器的应变强化技术进行分析探讨。     

预应变对304奥氏体不锈钢低温气体渗碳的影响

采用拉伸试验机对304奥氏体不锈钢进行了不同程度的塑性预应变,然后利用新型低温气体渗碳工艺对其进行渗碳处理,最后通过残余应力仪、X射线衍射仪、铁素体测量仪等分析了预应变对304奥氏体不锈钢低温气体渗碳的影响。结果表明:预应变后304奥氏体不锈钢中发生了马氏体相变,马氏体转变量随着变形程度的增大而增多,当预应变超过15%后马氏体转变量的增加比较显著;预应变几乎不会影响其渗碳层的厚度,且渗碳层中的马氏体转变为扩张奥氏体(γC);预应变不影响304奥氏体不锈钢低温气体渗碳的表面强化效果。     

奥氏体不锈钢制压力容器强度裕度研究

分析了国内外压力容器标准中关于奥氏体不锈钢的许用应力,并通过工业规模奥氏体不锈钢压力容器爆破试验得到了容器的实际爆破压力,根据爆破压力与设计压力的比值比较不同标准下的压力容器强度裕度,结果说明GB 150在许用应力方面相对其他国际标准较为保守,建议以残余应变为1%的屈服强度代替残余应变为0.2%的屈服强度.     

塑性预变形对316L奥氏体不锈钢氢脆的影响

对316L奥氏体不锈钢板试样进行不同程度的塑性预变形,通过电化学充氢及拉伸试验,研究了塑性预变形对316L奥氏体不锈钢氢脆的影响。结果表明:随着塑性预变形量的增大,316L不锈钢的屈服强度和抗拉强度均有提高,但塑性降低;充氢后316L不锈钢的强度变化不大,但塑性进一步降低,充氢导致了316L不锈钢发生塑性损减,且随着塑性预变形程度的增大,氢致塑性损减的程度也增大,塑性预变形导致材料的氢脆敏感性增大。     

低温绝热压力容器失效因素及检验技术研究

低温绝热压力容器在使用的过程中,常因为失效产生很大的安全隐患,本文主要针对材料是奥氏体不锈钢的压力容器进行分析,首先对绝热压力容器的概念进行阐述,并给出了低温绝热压力容器在不同温度和预应变条件下材料的屈服强度和抗拉强度的变化情况,分析了压力容器的失效因素,提出了解决办法。旨在为今后压力容器的检验工作提供参考,为压力容器检验和维修提供理论依据,确保整个系统的可靠运行。     

奥氏体不锈钢里氏硬度、维氏硬度及强度之间的换算关系

为了实现通过硬度来计算材料的强度,测试了几种核电站用奥氏体不锈钢在不同状态下的里氏硬度、维氏硬度、屈服强度及抗拉强度,对数据进行了曲线拟合分析并获得它们之间的回归关系式。结果表明:奥氏体不锈钢的里氏硬度HL与维氏硬度HV之间关系式符合幂函数关系或线性关系;硬度与屈服强度和抗拉强度之间关系式均符合线性关系。     

基于应变强化技术的奥氏体不锈钢压力容器轻型化设计探讨

奥氏体不锈钢材料韧性好但屈服强度低,通过应变强化技术可显著提高奥氏体不锈钢的屈服强度,从而提高奥氏体不锈钢压力容器的承载能力,减薄容器壁厚,达到节约材料的目的。介绍了奥氏体不锈钢应变强化的基本原理和基本过程,从强度、抗腐蚀能力、应力腐蚀开裂和氢脆等方面综述了奥氏体不锈钢应变强化后性能变化的研究进展,并提出进一步研究的建议,以实现压力容器轻型化这一安全与经济并重的绿色制造理念。