【摘 要】
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316L 不锈钢凭借优良的抗腐蚀性和耐高温性在常温和高温环境下都得到了广泛的应用，然而在高温环境下，其疲劳失效机理由于蠕变和氧化的作用变得更为复杂。为揭示316L 高温疲劳失效机制，建立物理本构模型，本文在650℃下进行单轴拉伸试验和低周疲劳试验，分析材料的宏观力学行为，基于弹性模量演化规律确定疲劳损伤变量，研究高温疲劳损伤累积规律，基于滞回曲线分割法计算内应力状态变量，建立宏观力学行为和微观组织
【机 构】
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中国石油大学(华东),青岛 266555
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316L 不锈钢凭借优良的抗腐蚀性和耐高温性在常温和高温环境下都得到了广泛的应用，然而在高温环境下，其疲劳失效机理由于蠕变和氧化的作用变得更为复杂。为揭示316L 高温疲劳失效机制，建立物理本构模型，本文在650℃下进行单轴拉伸试验和低周疲劳试验，分析材料的宏观力学行为，基于弹性模量演化规律确定疲劳损伤变量，研究高温疲劳损伤累积规律，基于滞回曲线分割法计算内应力状态变量，建立宏观力学行为和微观组织的联系，最终构建高温物理循环本构模型。
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断口分离是高强度低合金钢拉伸和冲击实验中的普遍现象，一般将其归因于硫化物、杂质元素偏聚、晶界弱化、条带组织、细长晶粒、织构等。本研究通过研究板条晶界对板条内部位错运动的影响，发现位错主要沿着板条的平面内运动，且促进了板条组织的大角度转动。板条组织通过大角度转动，使其在颈缩后期发展成为与拉伸轴平行的组织。
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本文选用310S 不锈钢为母材、Q235 钢为焊材的平板对接焊为原材料在旋转弯曲疲劳试验机上进行在700℃和800℃的高周疲劳试验(频率为50Hz)。不同温度下的S-N 曲线出现明显差异,700℃的疲劳强度比800℃疲劳强度大几十兆帕。疲劳裂纹均萌生于试样表面的热影响区和母材区。通过SEM 拍摄疲劳断口发现表面萌生由于热影响区和母材区表面滑移处的应力集中导致。
作为应用最为广泛的不锈钢，奥氏体304 不锈钢具有高塑性、易切削性以及良好耐蚀性等优点，但其较低的强度和较差的疲劳性能(尤其是高周疲劳性能)严重限制了其在更苛刻工况环境下的应用。因此，发展同时具有高强度、抗疲劳和抗腐蚀性能的奥氏体304 不锈钢是一项具有挑战性的课题。
研究了蠕变时效成型工艺对Al-Cu-Mg 系高强铝合金微观组织演变、力学性能和疲劳裂纹扩展性能的影响。结果 表明：蠕变时效工艺可加速合金的时效析出进程，使强化相在合金晶内和晶界的析出动力更加均匀，无沉淀析出带(PFZ)变窄；相比无应力时效相，蠕变时效后合金的屈服强度与硬度提高，但抗疲劳性能下降；在低应力区，合金抗疲劳性随蠕变时间的延长下降明显，影响疲劳裂纹扩展速率的主要显微组织因素是析出相特征；蠕
钢的断裂本质取决于塑性变形过程中微观组织演化的机制.为了揭示高锰奥氏体钢中晶间/穿晶断裂的原因，采用不同的热机械处理方法对Fe-1.1C-125Mn 钢进行了预先引入的纳米孪晶组织的研究.旨在比较具有不同纳米尺度孪晶厚度的试样与无预先引入孪晶结构试样的力学行为.
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