奔烁咨询压力容器许可证、压力容器设计、压力容器制造许可证、压力容器生产许可证、压力容器焊接工艺评定、压力容器监督检验、无损检测证书挂靠、进口压力容器许可证、SELO认证公司简介  |  联系我们
压力容器资质办理网
华道智业管理咨询集团旗下品牌
24小时服务热线:
152-2175-9315
新闻中心
最新动态
HOME 首页 > 新闻中心 > 行业知识 > 奥氏体不锈钢压力容器 应变强化 的一些基本知识

生产许可证:奥氏体不锈钢压力容器 应变强化 的一些基本知识

文章录入:上海奔烁咨询   文章来源:上海奔烁咨询   添加时间:2021/5/27
奥氏体不锈钢的屈强比低,其许用应力由屈服强度决定,安全裕量过大,不能充分发挥其承载能力,造成材料浪费、设备增重。提高奥氏体不锈钢的屈服强度,是提高其许用应力、实现奥氏体不锈钢深冷容器轻量化的关键。
一、应变强化技术
应变强化技术有两种形式,即室温应变强化和低温应变强化。室温应变强化是在室温下对奥氏体不锈钢容器进行超压处理,达到提高强度的目的。低温应变强化是将成型容器放入装有液氮的模具中,当容器温度达到-196℃时,对容器进行施压强化,但因技术难度大、成本高,限制了其发展。
在室温下把奥氏体不锈钢拉伸到塑性变形,然后卸载,当再次加载时,材料的屈服强度将提高而塑性下降。室温应变强化技术就是利用这一原理,在室温下用洁净水对奥氏体不锈钢深冷容器内容器进行超压处理,使其产生一定量的塑性变形,通过提高奥氏体不锈钢屈服强度从而提高许用应力。
中国、美国、德国、澳大利亚等国家已用该技术制造奥氏体不锈钢深冷容器内容器。目前,关于应变强化的标准有AS 1210、EN 13458-2和EN13530-2以及ASME Ⅷ-1附录44等。
二、应变强化过程中的相变
奥氏体不锈钢经应变强化后的力学性能变化,以“屈服强度”的提高最为明显。
强化过程中应变诱发产生的马氏体,与原奥氏体组织相比,强度、硬度较高,并且马氏体相弥散分布在奥氏体基体上,产生钉扎作用,从而提高了不锈钢的屈服强度。此外,在拉伸过程中位错密度的增加以及位错塞积等,也能够使不锈钢的强度提高。
值得注意的是,镍作为奥氏体稳定化元素,能有效遏制奥氏体的马氏体相变。奥氏体不锈钢316系列比304系列镍含量更高,冷变形过程组织更稳定,相对不易发生形变诱发马氏体相变。
三、应变速率及应变量
有试验对304不锈钢在室温进行预拉伸,应变量由0增大到40%,屈服强度由未300MPa逐步增加至676 MPa,提高了1倍多。预拉伸量对抗拉强度基本没有影响,在预拉伸量为9%时材料的屈强比为0.62,塑性相对较好。一些国外标准与实践中,也要求应变强化后应变集中部位的残余应变不得超过9%或10%。
另有研究表明,合适的应变速率能够使奥氏体不锈钢的强度显著提高,同时保持一定的塑韧性,但太慢的应变速率会使材料产生锯齿屈服行为,可能致使其塑性失稳。
四、对疲劳寿命及抗应力腐蚀性能的影响
应变强化可以提高奥氏体不锈钢的疲劳寿命,原因在于强化过程中应变诱发的马氏体在位错边界起到钉扎作用,不过钉扎力极小,若应力幅较大,位错将克服钉扎力继续运动,导致疲劳性能下降。
研究发现奥氏体不锈钢经过室温应变强化后,其在42% MgCl2的应力腐蚀敏感性增大。应变诱发马氏体相变是主要原因。
奥氏体不锈钢经过应变强化后,控制应变量可以提高屈服强度,同时保有一定的塑性; 在一定的应力幅下,应变强化对奥氏体不锈钢的疲劳性能是有利的; 应变强化后,奥氏体不锈钢的应力腐蚀敏感性提高。
参考文献:
[1] 郑津洋, 郭阿宾, 缪存坚, 等. 奥氏体不锈钢深冷容器室温应变强化技术[J]. 压力容器, 2010, 27(8).
[2] 王宁,王娟, 李亚江. 奥氏体不锈钢应变强化研究现状[J]. 压力容器, 2018, 35(4).
[3] 李青青,缪存坚, 晓风清, 等. 奥氏体不锈钢压力容器应变强化若干问题探讨[J]. 中国特种设备安全, 2015, 38(11).
想了解更多的关于生产许可证信息可以经常关注我们