關(guān)于服役時效316奧氏體不銹鋼變形的EBSD研究

AISI 316奧氏體無錫不銹鋼具有較高的高溫強(qiáng)度、抗氧化性和抗蠕變性，被廣泛用于電站，但長時間暴露在823K(550℃)以上將降低材料的力學(xué)性能，發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕斷裂的可能性增大。對電站的剩余使用壽命進(jìn)行預(yù)測，需要準(zhǔn)確判斷316不銹鋼關(guān)鍵部件的非彈性變形程度并建立變形機(jī)理模型。

　　來自英國的科研人員對在789K(516℃)高溫下長期服役的AISI 316H不銹鋼的變形進(jìn)行了試驗(yàn)分析，通過背散射電子衍射(EBSD)研究晶內(nèi)取向差在不同溫度(297K和823K)和應(yīng)變速率(從3.5×10-3到4×10-7s-1)條件下隨作用應(yīng)變(包括拉伸和壓縮)的變化。

　　試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在真實(shí)應(yīng)變<0.1的對數(shù)正態(tài)分布和應(yīng)變>0.1的γ分布后，局部取向差的分布取決于施加的塑性應(yīng)變。當(dāng)溫度為823K(550℃)時，取向差的分布取決于作用應(yīng)變速率。在塑性應(yīng)變<0.23的范圍內(nèi)，通過KAM、LAMF和AMIS等度量標(biāo)準(zhǔn)可量化晶格取向差隨塑性應(yīng)變的增加而發(fā)生的演變。當(dāng)應(yīng)變速率低至10-5s-1時，所有度量標(biāo)準(zhǔn)對變形溫度、形態(tài)(拉伸vs壓縮)以及測量平面的取向均不再敏感。度量標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)變敏感性取決于計(jì)算中涉及的取向差范圍。由此，研究人員提出了一種新的、簡單的度量標(biāo)準(zhǔn)——未變形晶粒比例，用于評估時效和未時效材料的應(yīng)變情況。與未時效的材料相比，時效材料中的晶格取向差隨應(yīng)變變化更快，所有度量標(biāo)準(zhǔn)均對熱時效作用敏感。通過比對，在評估時效316不銹鋼的塑性應(yīng)變方面，EBSD與納米硬度測試的結(jié)果高度一致。