309S和310S型不銹鋼 309S和3l0S型不銹鋼是309型和310型不銹鋼的低碳形式。成都不銹鋼工程說它們與304型不銹鋼相比,具有較高的含鉻量和合鎳量,因此具有較好的耐蝕性和較穩定的奧氏體。被廣泛地應用在不銹鋼工程中,湯普森(Thompson)曾發表了緊湊型試件在室溫下作試驗時的疲勞裂紋增長率數據,試件取自L-T位向的309s型不銹鋼板,經熱處理后一組中的晶粒度為45um,而另一組中的晶粒度為480um。晶粒度較小的試件與晶粒度較大的試件相比,前者具有高得多的屈服強度和極限抗拉強度。疲勞裂紋增長率是在拉伸-拉伸載荷、10~30Hz的頻率和R=0.05的載荷比下測得的。這些數據進一步證明,晶粒度的巨大變化和連帶的強度水平的變化,并不影響疲勞裂紋增長率的試驗結果,至少在2區裂紋增長范圍內不影響。
由于310S型不銹鋼的含鎳量高,因此它在任何低溫和任何冷加工程度下都完全穩定。所以,一般認為在低溫應用中當溫度和應變發生循環變化時需要有高度的奧氏體穩定性。托布勒(Tobler)和里德所測得的退火310S型不銹鋼制試件在室溫到-269℃的溫度范圍內的疲勞裂紋增長率數據與304L型不銹鋼試件的相應數據非常接近。這些試驗結果是對緊湊型試件在20~28Hz的頻率和R=0.1的載荷比下測得的。低溫下的疲勞裂紋增長率低于室溫下的疲勞裂紋增長率。
韋爾斯(We11s)、洛格斯登(Logsdon)和科索斯基(Kossowsky)所發表的退火3l0S型不銹鋼在低溫下的疲勞裂紋增長率補充數據也表明,低溫下的疲勞裂紋增長率低于室溫下的疲勞裂紋增長率。實驗還示出了310S型不銹鋼制焊接試件(在焊縫金屬中開切口的試件)的疲勞裂紋增長率試驗結果。焊縫是用有保護金屬電弧焊(SMAW)法以310S型不銹鋼焊條焊成的。試驗是對焊接狀態的試件在10Hz的頻率下進行的。
因此,在不銹鋼工程選用材料中, 在室溫下應選用309S型不銹鋼 ,要是需要低溫和冷加工環境的鋼材,則應選用310S型不銹鋼材料。
當然,這里的低溫也是相對了,不是無限制低的。韋爾斯(Wells)等人還用J綜合法測得了3l0S母金屬和焊縫金屬制緊湊型試件在-269℃下的斷裂韌度數據。在液態氦溫度下,母金屬的估計斷裂韌度值為262MPa.m1/2,而焊縫金屬的相應值為118MPa.m1/2。在這些試驗中,焊縫的斷裂韌度要比母金屬的斷裂韌度低得多。因此,這樣的焊縫是310S型不銹鋼焊件在低溫下的危險斷裂區。
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