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工业不锈钢管厂家
作者: 发布日期:2018-11-09
工业不锈钢管厂家
  疲劳裂纹经常在不锈钢工业管表面上萌生,其原因如下:
  
  (1)在实际不锈钢管中,表面应力往往比内部为高。
  
  (2)内部晶粒的四周完全为其它晶粒所包围,而表面晶粒所受的约束则较少,因而比内部晶粒易于滑移。
  
  (3)表面晶粒与大气或其它环境直接接触,存在有环境介质的腐蚀作用。表面上往往留有加工痕迹或划伤,使其疲劳强度降低。
  
  各种疲劳裂纹萌生的观点对应着种种破坏机制,这些机制分别说明微观裂纹是在晶界、夹杂、微观结构或成分不均匀区,以及微观或宏观的应力集中部位形核。
  
  表面粗糙度和疲劳裂纹萌生
  
  不锈钢工业管对于名义上无缺陷(无缺口)的合金,通常用WOOD2(1958)提出的型机制来说明合金的疲劳裂纹起源。WOOD假设的基本前提是材料的反复循环应变在不同的滑动面上产生不同的净滑移量,而且沿滑移带剪切位移的不可逆性使材料表面粗糙。这种表面粗糙以微观的峰和谷的形式,在自由表面的滑移带显露处表现出来。其中谷起微观缺口的作用,谷根部的应力集中效应对滑移和疲劳裂纹萌生有促进作用。
  
  表面在裂纹萌生中的作用
  
  PSB能够贯穿不锈钢管单晶体的整个横截面,而在多晶体延性材料中,许多研究者的工作表明,在内部晶粒中形成的PSB所产生的滑移被限制在各个晶粒内,因为内部晶粒由于周围基体对他们有约束,而在表面晶粒中不锈钢管能够大量转移,从而使其表面变粗糙。Basinski(1983)的研究工作表明,表面几何形态对疲劳形态有决定性的作用,在粗PSB穿越整个体积的单晶体中,用电解抛光方法去除不锈钢管表面的粗糙形貌可使疲劳总寿命急剧提高。
  
  合金中的裂纹萌生
  
  不锈钢工业管在合金材料做成的不锈钢管中,疲劳裂纹不均匀形核的主要地点包括孔洞、溶渣、气泡夹杂、压痕、擦伤、锻造皱皮、折叠以及微观组织结构和化学成分的不均匀区。在合金中,疲劳裂纹既可以在近表面形成,也可能在内部区域形成。夹杂和气孔(通常看作为缺陷)会降低合金的疲劳寿命和疲劳强度。在缺陷部位萌生疲劳裂纹的机制与一系列力学因素、微观组织结构因素、以及环境因素有关。这些因素包括基体的滑移特征、基体和缺陷的相对强度、基体-夹杂物界面的强度以及基体与夹杂物在疲劳环境中对于腐蚀的相对敏感性。
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