氮元素對SUS301L-DLT不銹鋼管疲勞性能的影響

SUS301L-DLT不銹鋼管中含有大約0.2%的氮元素，之前說到加入氮元素可以彌補(bǔ)減少碳元素所引起的強(qiáng)度的不足，同時還可以提高奧氏體的穩(wěn)定性和改善材料的塑性，可是氮對奧氏體不銹鋼疲勞性能有什么影響呢？浙江至德鋼業(yè)有限公司對SUS304不銹鋼管和SUS304N不銹鋼管進(jìn)行了低周疲勞研究，SUS304N不銹鋼管的含氮量是SUS304不銹鋼管的5倍，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)304N不銹鋼管產(chǎn)生疲勞裂紋的循環(huán)次數(shù)遠(yuǎn)大于304不銹鋼管，并且304不銹鋼管的裂紋擴(kuò)展速率大于304N不銹鋼管。這在一定程度上說明氮的加入改善了不銹鋼管的疲勞性能。

 金屬中加入氮元素，能夠降低奧氏體不銹鋼管的層錯能增加了位錯交滑移的難度，導(dǎo)致裂紋難以萌生最終起到提高疲勞性能的作用。但這不能說明單單就是氮元素提高了材料的疲勞性能，至德鋼業(yè)分析了拉伸后的奧氏體不銹鋼組織后得到氮原子和鉻原子的相互作用才對材料的疲勞性能產(chǎn)生了影響。同時由于氮會提高不銹鋼管的屈服強(qiáng)度，因此也提高了它們抑制裂紋擴(kuò)展的能力。至德鋼業(yè)技術(shù)人員指出了在316L不銹鋼管中多加入0.2%的氮可以降低疲勞裂紋的擴(kuò)展速度。