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S31803双相不锈钢管的特性及疲劳断裂机理

来源:宛裕不锈钢发布日期:2021.12.11浏览:70|加入收藏

双相不锈钢管由于其优异的耐氯化物腐蚀能力而被广泛应用于石油化工和海洋工程领域,但随着其广泛使用,也出现了各种故障问题。本文通过旋转弯曲疲劳试验确定了S31803双相不锈钢管在空气和腐蚀环境下的疲劳极限和SN曲线,为以后的工程应用提供了数据。您的断裂疲劳断裂是通过扫描电子显微镜和能谱的特征和机理进行分析的。

S31803双相不锈钢管的特性及疲劳断裂机理主要结论如下:

1、S31803双相不锈钢管疲劳极限采用提升法测定。两种环境下对应的循环基数为10的7次方,在实验室环境下用升力法测得的空气中疲劳极限为649 MPa。 68% 的抗拉强度。 3.5%腐蚀环境下的疲劳极限为58OMPa,即90%的空气。在3.5%的腐蚀环境下,S31803双相不锈钢管的耐疲劳性仅降低10%。

2、通过对两种环境下的实验数据进行统计分析,分别得到S31803双相不锈钢管的S-N曲线,发现两种环境下的S-N曲线均不存在疲劳平台。在空气环境中,SN曲线随着应力的减小呈现逐渐变平的趋势。虽然实验结果在650MPa之前有较大的离散,但大体趋势是一致的,在640~650MPa之间有明显的趋势,这种材料在腐蚀环境中的疲劳寿命随着压力的增加而缓慢增加。张力。

3、在空气中,疲劳断口呈现韧性断裂,在铁素体相和奥氏体相中出现大量疲劳线;腐蚀环境的破坏呈现混合断裂模式,奥氏体相为韧性断裂,铁素体相为解理断裂。

4、通过扫描电镜和能谱观察分析,发现铁素体中的疲劳线窄而宽,是典型的脆性疲劳线。奥氏体中的疲劳条纹分布均匀且致密,表现出塑性疲劳条纹的典型特征,但这种共同特征并非在所有疲劳条纹中都存在。在两种介质环境下,疲劳脊的宽度和间距随着晶粒的取向和二次裂纹的开裂而不同。因此,不能根据疲劳线的通过来区分相位。

最后,由于S31803双相不锈钢管相关知识的缺乏和实验条件的限制,论文存在一些问题和不足,需要在今后的工作中进一步完善。

1、没有从微观机理和相关理论的角度解释疲劳失效的原因和过程。

2、能谱用于相的识别,通过不同相中所含元素的差异,间接地将两相分离。由于能谱的“定性和非定量”特性,这种分析方法的精度大大降低。

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