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奧氏體不鏽鋼管應力循環性能的解釋

在循環應力作用下,奧氏體不鏽鋼管的應變響應受應力幅度、平均應力、加載速率、加載路徑和溫度場的影響。

(1)在室温单轴应力循环加载下,当应力水平高于屈服应力时,奥氏体不鏽鋼管的塑性应变沿平均应力方向累积,并可定义每个循环峰值应力对应的应变。棘轮应变。循环加载条件下,奥氏体不鏽鋼管的棘轮应变演化可分为三个阶段:初始快速增长但缓慢增长率、稳定增长率(近似恒定增长率)和最终快速增长率(逐渐增长率)到FRA。故障阶段。

(2)室溫下,奧氏體不鏽鋼管厂家的單軸棘輪應變累積水平隨應力幅和平均應力的增大而增大,隨加載速率的減小而增大。

(3)室温多轴加载抑制了奥氏体不鏽鋼管的轴向棘轮效应。Hassan和Kyriakides[32]在室温下对304奥氏体不鏽鋼管薄壁试样在恒定内压和轴向拉压应力循环下进行了多轴试验。结果表明,材料在等效轴向应力循环下的棘轮应变累积水平远低于单轴加载下的棘轮应变累积水平。Kang等人[31]在室温下对316L奥氏体不鏽鋼管薄壁试样进行了非比例路径应力循环试验,观察到轴向棘轮应变的累积水平比单轴加载时要低。

(4)随着温度的升高,奥氏体不鏽鋼管的棘轮效应趋于稳定,累积棘轮应变逐渐减小。Ruggles和Krempl分别在室温拉伸至1%和823-923K后对304奥氏体不鏽鋼管进行了脉动应力循环。结果表明,在室温下棘轮效应显著,但高温下没有棘轮应变的积累。Kang等人结果表明,304奥氏体不鏽鋼管在673-873K温度范围内的棘轮效应与室温相比不明显。Taleb等人在623K下对304L和316L奥氏体不鏽鋼管进行了单轴和多轴应力循环试验,观察到很小的棘轮应变累积。值得注意的是,奥氏体不鏽鋼管在室温下表现出显著的二次循环硬化、高温下的异常循环硬化和多轴加载下的附加循环硬化。这对材料的应变疲劳和棘轮疲劳行为有不同的影响:在应变循环下,材料的硬化使其需要承受较大的载荷来产生相同的变形,而高水平应力往往对应于较大的疲劳损伤和较短的疲劳。寿命;在应力循环下,材料的硬化使它们相同。在载荷作用下会产生微小的变形,减缓棘轮应变的累积,延长疲劳寿命。


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