1.4418马氏体不锈钢的低温冲击试验研究
发布时间:2021-09-11 11:00
对1.4418马氏体不锈钢进行不同温度的深冷试验,分别采用冲击试验机和扫描电子显微镜对不同温度下的试样进行冲击性能测试及断口检测,研究了该马氏体不锈钢的低温冲击性能。结果表明,在25~-90℃,1.4418马氏体不锈钢具有优越的低温冲击性能,随温度的降低,其冲击吸收功变化较小。-115℃下的低温冲击功出现一次明显下降,较室温的冲击吸收功降低了38.27%,但仍然具有一定的塑性变形特征;在-165℃下1.4418马氏体不锈钢发生明显的韧脆转变,断裂机理为典型的解理断裂。该数据结果能够为1.4418马氏体不锈钢低温下的应用提供有效指导。
【文章来源】:热加工工艺. 2020,49(24)北大核心
【文章页数】:4 页
【部分图文】:
冲击试样的尺寸图(mm)
1.4418马氏体不锈钢冲击吸收功随温度的变化如图2所示。由图2可见,室温下的冲击吸收功为81 J,在0、-40、-65和-90℃下的冲击吸收功较室温略有下降,但这4个温度下的冲击吸收功变化不大。-115℃下冲击吸收功降低较为明显,较室温的降低了38.27%。-140℃下的冲击吸收功与-115℃的相比变化不大。-165℃下的冲击吸收功出现明显下降,达到了27 J,较室温的下降了66.67%。可以看出,该温度下出现了明显的脆性断裂特征,随着温度降低,冲击吸收功也继续降低,-196℃下降为22J。试验结果表明,1.4418马氏体不锈钢具有相对较高的低温冲击性能,尤其在-90℃以上温区内冲击性能受温度影响较小,-165℃冲击吸收功下降较为明显,但在整个测试温度区间没有出现完全的脆性断裂。2.2 1.4418马氏体不锈钢不同温度下的冲击断口
-90℃下的冲击断口同样以韧窝断裂为主,总体依然表现为塑性变形特征。但小尺寸的韧窝以及撕裂棱的数量相对室温的较少,大尺寸的韧窝数量少,深度较浅,而且可以看到部分的解理断裂特征,该特征下的冲击功会有小幅度的下降。-115℃下的冲击断口出现了明显的解理断裂特征,室温条件下大尺寸的韧窝在该温度下已基本转变为解理特征,断口由脆性滑移平台和少量层状断裂面组成,呈现出高低不平的脆性解理平台。然而通过2000倍的微观组织可以看出,解理面的周围同样分布着一定数量的撕裂棱和小尺度的韧窝,说明该温度下1.4418钢同样具有一定的塑性特征。-140℃下的断口形貌与-115℃时的较为一致,只是局部撕裂棱的数量有所减少。-165℃下的断口解理断裂特征更加明显,解理面之间的撕裂棱及小尺度韧窝显著减小,出现了大量的解理平台,说明该温度下1.4418钢的断裂以解理断裂为主,可认为出现了明显的韧脆转变。-196℃下的断口形貌与-165℃时的较为一致,同样表现为解理断裂。3 结论
【参考文献】:
期刊论文
[1]热处理工艺对2Cr13不锈钢组织和强韧性的影响[J]. 王浩伟,张戌有,田志平,王会强,柯稳,崔兴虎,李浩. 热加工工艺. 2020(20)
[2]LNG装车撬用低温旋转接头研究与设计[J]. 林斌,邵雪锋,李延铭,李勇杰,杜柯江. 农业装备技术. 2020(02)
[3]热处理对ZGCr17Ni2马氏体不锈钢组织及硬度影响[J]. 王鑫,索忠源,王文革,张志浩,王毅坚. 特种铸造及有色合金. 2019(09)
[4]Fe-12Cr-9Ni-4Mo-1.8Ti-2Cu马氏体时效不锈钢的组织与性能[J]. 尹洋洋,王小祥. 材料科学与工程学报. 2018(05)
[5]低温气体渗碳对304L奥氏体不锈钢抗氢性能的影响[J]. 梁涛,姜勇,冯雅健,巩建鸣. 中国表面工程. 2018(04)
[6]LNG船用装卸臂低温下安全性能研究[J]. 王金良,韩会林,孙兰萍,王建荣. 化学工程与装备. 2013(11)
[7]LNG装卸系统技术现状研究与分析[J]. 刘云,杨亮,静玉晓. 石油和化工设备. 2020(04)
硕士论文
[1]马氏体耐热不锈钢析出相的热力学/动力学计算和优化研究[D]. 张凯强.辽宁科技大学 2018
[2]低温阀门用奥氏体不锈钢深冷处理工艺研究[D]. 周巍巍.兰州理工大学 2016
本文编号:3392879
【文章来源】:热加工工艺. 2020,49(24)北大核心
【文章页数】:4 页
【部分图文】:
冲击试样的尺寸图(mm)
1.4418马氏体不锈钢冲击吸收功随温度的变化如图2所示。由图2可见,室温下的冲击吸收功为81 J,在0、-40、-65和-90℃下的冲击吸收功较室温略有下降,但这4个温度下的冲击吸收功变化不大。-115℃下冲击吸收功降低较为明显,较室温的降低了38.27%。-140℃下的冲击吸收功与-115℃的相比变化不大。-165℃下的冲击吸收功出现明显下降,达到了27 J,较室温的下降了66.67%。可以看出,该温度下出现了明显的脆性断裂特征,随着温度降低,冲击吸收功也继续降低,-196℃下降为22J。试验结果表明,1.4418马氏体不锈钢具有相对较高的低温冲击性能,尤其在-90℃以上温区内冲击性能受温度影响较小,-165℃冲击吸收功下降较为明显,但在整个测试温度区间没有出现完全的脆性断裂。2.2 1.4418马氏体不锈钢不同温度下的冲击断口
-90℃下的冲击断口同样以韧窝断裂为主,总体依然表现为塑性变形特征。但小尺寸的韧窝以及撕裂棱的数量相对室温的较少,大尺寸的韧窝数量少,深度较浅,而且可以看到部分的解理断裂特征,该特征下的冲击功会有小幅度的下降。-115℃下的冲击断口出现了明显的解理断裂特征,室温条件下大尺寸的韧窝在该温度下已基本转变为解理特征,断口由脆性滑移平台和少量层状断裂面组成,呈现出高低不平的脆性解理平台。然而通过2000倍的微观组织可以看出,解理面的周围同样分布着一定数量的撕裂棱和小尺度的韧窝,说明该温度下1.4418钢同样具有一定的塑性特征。-140℃下的断口形貌与-115℃时的较为一致,只是局部撕裂棱的数量有所减少。-165℃下的断口解理断裂特征更加明显,解理面之间的撕裂棱及小尺度韧窝显著减小,出现了大量的解理平台,说明该温度下1.4418钢的断裂以解理断裂为主,可认为出现了明显的韧脆转变。-196℃下的断口形貌与-165℃时的较为一致,同样表现为解理断裂。3 结论
【参考文献】:
期刊论文
[1]热处理工艺对2Cr13不锈钢组织和强韧性的影响[J]. 王浩伟,张戌有,田志平,王会强,柯稳,崔兴虎,李浩. 热加工工艺. 2020(20)
[2]LNG装车撬用低温旋转接头研究与设计[J]. 林斌,邵雪锋,李延铭,李勇杰,杜柯江. 农业装备技术. 2020(02)
[3]热处理对ZGCr17Ni2马氏体不锈钢组织及硬度影响[J]. 王鑫,索忠源,王文革,张志浩,王毅坚. 特种铸造及有色合金. 2019(09)
[4]Fe-12Cr-9Ni-4Mo-1.8Ti-2Cu马氏体时效不锈钢的组织与性能[J]. 尹洋洋,王小祥. 材料科学与工程学报. 2018(05)
[5]低温气体渗碳对304L奥氏体不锈钢抗氢性能的影响[J]. 梁涛,姜勇,冯雅健,巩建鸣. 中国表面工程. 2018(04)
[6]LNG船用装卸臂低温下安全性能研究[J]. 王金良,韩会林,孙兰萍,王建荣. 化学工程与装备. 2013(11)
[7]LNG装卸系统技术现状研究与分析[J]. 刘云,杨亮,静玉晓. 石油和化工设备. 2020(04)
硕士论文
[1]马氏体耐热不锈钢析出相的热力学/动力学计算和优化研究[D]. 张凯强.辽宁科技大学 2018
[2]低温阀门用奥氏体不锈钢深冷处理工艺研究[D]. 周巍巍.兰州理工大学 2016
本文编号:3392879
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