奧氏體不銹鋼管應力循環性能的解釋

在循環應(ying)力(li)作用下，奧氏體(ti)不銹鋼管的(de)應(ying)變響應(ying)受應(ying)力(li)幅度(du)、平均應(ying)力(li)、加(jia)載速率、加(jia)載路(lu)徑和溫度(du)場(chang)的(de)影響。

（1）在室溫單軸應(ying)力循(xun)(xun)環加載(zai)下(xia)，當應(ying)力水(shui)平高于屈服(fu)應(ying)力時，奧氏體不銹鋼(gang)管的塑(su)性應(ying)變(bian)沿(yan)平均應(ying)力方向(xiang)累(lei)積(ji)，并可定(ding)義每(mei)個循(xun)(xun)環峰值應(ying)力對(dui)應(ying)的應(ying)變(bian)。棘輪應(ying)變(bian)。循(xun)(xun)環加載(zai)條(tiao)件(jian)下(xia)，奧氏體不銹鋼(gang)管的棘輪應(ying)變(bian)演化可分為三(san)個階段：初始快速增(zeng)長(chang)但緩慢增(zeng)長(chang)率(lv)(lv)、穩定(ding)增(zeng)長(chang)率(lv)(lv)（近似恒(heng)定(ding)增(zeng)長(chang)率(lv)(lv)）和(he)最終快速增(zeng)長(chang)率(lv)(lv)（逐漸增(zeng)長(chang)率(lv)(lv)）到FRA。故障階段。

（2）室溫下，奧氏體不銹(xiu)鋼管廠(chang)家(jia)的單軸棘(ji)輪(lun)應(ying)(ying)變累積水平(ping)隨(sui)應(ying)(ying)力(li)(li)幅和平(ping)均應(ying)(ying)力(li)(li)的增(zeng)(zeng)大(da)而增(zeng)(zeng)大(da)，隨(sui)加載(zai)速率的減小而增(zeng)(zeng)大(da)。

（3）室溫多軸加載抑制了(le)奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管的(de)軸向棘(ji)(ji)輪(lun)效應(ying)。Hassan和Kyriakides[32]在(zai)室溫下(xia)對304奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管薄壁(bi)試(shi)樣在(zai)恒(heng)定內(nei)壓和軸向拉壓應(ying)力循環下(xia)進行了(le)多軸試(shi)驗。結果(guo)表(biao)明，材(cai)料(liao)在(zai)等效軸向應(ying)力循環下(xia)的(de)棘(ji)(ji)輪(lun)應(ying)變累(lei)(lei)積水(shui)(shui)平遠低于單(dan)軸加載下(xia)的(de)棘(ji)(ji)輪(lun)應(ying)變累(lei)(lei)積水(shui)(shui)平。Kang等人[31]在(zai)室溫下(xia)對316L奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)管薄壁(bi)試(shi)樣進行了(le)非比(bi)例路徑應(ying)力循環試(shi)驗，觀察到軸向棘(ji)(ji)輪(lun)應(ying)變的(de)累(lei)(lei)積水(shui)(shui)平比(bi)單(dan)軸加載時要低。

（4）隨著(zhu)溫(wen)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)升高(gao)，奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管的(de)(de)(de)(de)(de)(de)棘(ji)(ji)(ji)輪效(xiao)應(ying)趨于穩(wen)定(ding)，累(lei)積棘(ji)(ji)(ji)輪應(ying)變(bian)(bian)(bian)逐(zhu)漸減(jian)小(xiao)。Ruggles和(he)(he)(he)(he)Krempl分別在室(shi)溫(wen)拉(la)伸至1%和(he)(he)(he)(he)823-923K后對(dui)304奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管進行了脈(mo)動應(ying)力循(xun)環。結果表明(ming)，在室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)棘(ji)(ji)(ji)輪效(xiao)應(ying)顯著(zhu)，但高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)沒有棘(ji)(ji)(ji)輪應(ying)變(bian)(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)積累(lei)。Kang等人結果表明(ming)，304奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管在673-873K溫(wen)度范圍內(nei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)棘(ji)(ji)(ji)輪效(xiao)應(ying)與(yu)室(shi)溫(wen)相(xiang)比不明(ming)顯。Taleb等人在623K下(xia)(xia)(xia)對(dui)304L和(he)(he)(he)(he)316L奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管進行了單軸(zhou)和(he)(he)(he)(he)多(duo)軸(zhou)應(ying)力循(xun)環試驗，觀察到很小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)棘(ji)(ji)(ji)輪應(ying)變(bian)(bian)(bian)累(lei)積。值得注意的(de)(de)(de)(de)(de)(de)是，奧(ao)氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)(gang)管在室(shi)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)表現出顯著(zhu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)二次(ci)循(xun)環硬(ying)(ying)化(hua)(hua)、高(gao)溫(wen)下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)異常循(xun)環硬(ying)(ying)化(hua)(hua)和(he)(he)(he)(he)多(duo)軸(zhou)加載下(xia)(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)附加循(xun)環硬(ying)(ying)化(hua)(hua)。這對(dui)材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)變(bian)(bian)(bian)疲勞(lao)(lao)(lao)和(he)(he)(he)(he)棘(ji)(ji)(ji)輪疲勞(lao)(lao)(lao)行為有不同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)影響：在應(ying)變(bian)(bian)(bian)循(xun)環下(xia)(xia)(xia)，材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)使其需要承受(shou)較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)載荷(he)來(lai)產生(sheng)相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)形，而高(gao)水平應(ying)力往往對(dui)應(ying)于較(jiao)大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲勞(lao)(lao)(lao)損傷和(he)(he)(he)(he)較(jiao)短的(de)(de)(de)(de)(de)(de)疲勞(lao)(lao)(lao)。壽命；在應(ying)力循(xun)環下(xia)(xia)(xia)，材(cai)(cai)料的(de)(de)(de)(de)(de)(de)硬(ying)(ying)化(hua)(hua)使它們(men)相(xiang)同。在載荷(he)作用(yong)下(xia)(xia)(xia)會產生(sheng)微(wei)小(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)變(bian)(bian)(bian)形，減(jian)緩棘(ji)(ji)(ji)輪應(ying)變(bian)(bian)(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)累(lei)積，延長(chang)疲勞(lao)(lao)(lao)壽命。