AL6XN奥氏体钢的时效析出研究

采用电子显微术对AL6XN奥氏体不锈钢在500～750℃经过最长3600 h时效后的析出进行研究。结果显示,试验钢在500～550℃没有析出物产生;在600℃时效后,奥氏体晶界析出碳化物。当温度升高到650～750℃,大量的析出物出现在奥氏体晶界以及晶粒内部,通过选区电子衍射及能谱分析表明AL6XN奥氏体钢的析出物为σ与Laves相的金属间化合物。

AL6XN超级奥氏体钢高温拉伸时的动态应变时效

研究了固溶处理AL6XN超级奥氏体钢在温度773～973K以及3.3×10-5～3.3×10-3s-1应变速率范围的高温拉伸力学行为。结果表明,AL6XN奥氏体钢在以上实验条件下(不包括873K,3.3×10-5s-1)均存在动态应变时效,具体表现为在真应力-真应变曲线上出现锯齿形,同时屈服强度在773～973K范围呈现平台区;临界应变量随着温度从773K升高到923K逐渐降低,并且在此温度范围激活能为304kJ/mol,说明动态应变时效的机制为AL6XN奥氏体钢中Cr和Mo等置换原子与位错的交互作用。透射电镜分析同时表明AL6XN奥氏体钢形变后位错结构呈平面滑移特征。

AL6XN超级奥氏体钢的高温蠕变及疲劳行为研究

研究了AL6XN超级奥氏体钢在650-750℃和120-220 MPa应力水平下的高温蠕变特性,以及300和600℃不同恒应变幅值条件下的疲劳特性。结果表明,AL6XN具有优越的高温蠕变抗力,其蠕变激活能Q为327 kJ/mol,蠕变应力指数为5.23。结合变形微结构观察结果表明,AL6XN的蠕变机制为位错攀移和滑移机制。在一定应变量下,AL6XN在600℃时疲劳试验的应力水平高于300℃的应力水平,同时随着应变量的增加和温度的升高,其疲劳寿命显著降低;600℃疲劳试验后仅形成位错缠结,疲劳裂纹扩展断口存在典型的疲劳辉纹,无明显二次裂纹。以上结果表明,AL6XN疲劳裂纹扩展行为与其动态应变时效有关。