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上上不銹鋼第十二課：力學性能

論文原話：人氣：-發表時間：2016-03-08 10:29【大中小】

7 磁學性能方面

雙相不銹鋼力學性能優異，其標準牌號見表5。它們在固溶退火狀態下的室溫屈服強度是未添加氮的標準奧氏體不銹鋼的兩倍多，這樣設計師在某些應用中就可減小壁厚。圖11比較了從室溫到300℃（570℉）溫度區間幾種雙相不銹鋼與316L奧氏體不銹鋼的屈服強度。由于鐵素體相有475℃（885℉）脆性的危險，所以雙相不銹鋼不應長時間用于(yu)溫度高于(yu)壓力容器設計規范規定的(de)條件(jian)（見表2）。

鍛軋雙相不銹鋼的力學性能是高度各向異性的，即性能隨方向而變化。這種各向異性是由拉長了的晶粒和熱軋或冷軋產生的晶體織構造成的（見圖2）。盡管雙相不銹鋼的凝固組織通常是各向同性的，但它經過軋制或鍛造及后續的退火，組織中存在兩相。最終產品兩相的形貌揭示出加工的方向性，雙相不銹鋼垂直于軋制方向的強度比沿軋制方向的強度高。沖擊試樣的缺口垂直于軋制方向時的沖擊韌性高于沿軋制方向的沖擊韌性時。試樣“縱向”（L－T）夏比沖擊試樣測得的韌性高于其他方向的試驗結果。一個雙相不銹鋼板橫向試(shi)樣(yang)(yang)的沖擊功一般(ban)相當于一個(ge)縱(zong)向試(shi)樣(yang)(yang)的1/2至2/3。

圖11：雙相不銹鋼與316L奧氏體不銹鋼在(zai)室溫到(dao)300℃（570℉）溫度(du)范圍典型屈服強度(du)的對比

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表5. ASTM 和EN 雙相不銹鋼板最低力學性能限值

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盡管雙相不銹鋼強度高，但它們表現出良好的塑性和韌性。與碳鋼或鐵素體不銹鋼相比，雙相不銹鋼塑(su)性(xing)(xing)－脆性(xing)(xing)的(de)(de)(de)轉變是(shi)平緩的(de)(de)(de)。雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)即使在很低(di)(di)的(de)(de)(de)環境溫(wen)度如(ru)-40℃/F下仍(reng)(reng)保持(chi)良(liang)好的(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)；但(dan)是(shi)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)和(he)塑(su)性(xing)(xing)通常比奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)差。奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)一般沒有塑(su)性(xing)(xing)－脆性(xing)(xing)轉變，在低(di)(di)至深冷(leng)溫(wen)度的(de)(de)(de)條件下仍(reng)(reng)保持(chi)優異(yi)的(de)(de)(de)韌(ren)性(xing)(xing)。表6給出了標準奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)和(he)雙(shuang)相(xiang)(xiang)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)在拉伸試驗中(zhong)最小延(yan)伸率的(de)(de)(de)比較(jiao)。

盡管雙相不銹鋼的高屈服強度允許厚度減薄，但由于彎曲和楊氏模量的限制，在制造過程中也成為難題。由于它們強度高，塑性變形需要更大的外力。因為雙相不銹鋼需要較大的彎曲力，所以其在彎曲操作中的回彈比奧氏體不銹鋼要大，兩種雙相不銹鋼與316L奧氏體不銹鋼回彈的比較見圖12。雙相不銹鋼的塑性比奧氏體不銹鋼差，為(wei)避免(mian)斷裂(lie)需要(yao)增加彎曲半徑(jing)。

表6. 根據ASTM A 240和EN 10088-2的要求，雙相不銹鋼與奧氏體不銹鋼塑性的比較

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