添加氮元素提高奧氏體不鏽鋼疲勞特性

日本金屬材料技術研究所等單位對奧氏體不鏽鋼SUS316(0.05C-0.7Si-1.1Mn-12.6Ni-17.1Cr-2.24Mo-0.017N),采取添加0.2%N提高抗裂紋傳播特性50%。爲查明抗裂紋傳播特性的機理,在SUS316鋼基本成分中,改變Si、N、Mo含量制作3種材料進行疲勞試驗。

第1種材料2.2Mo-0.001N,其成分(%):0.003C-0.01Si-0.01Mo-0.002P-0.002S-14.00Ni-17.00Cr-2.14Mo-0.001N,第2種材料2.2Mo-0.24N,其成分(%):0.002C-0.01Si-0.01Mn-0.003P-0.002S-10.09Ni-19.08Cr-2.15Mo-0.239N,第3種材料0Mo-0.23N,其成分(%):0.002C-0.01Si-0.01Mn-0.003P-0.001S-10.10Ni-19.65Cr-0.01Mo-0.232N,其特點把Si含量降低很多,減少Ni含量,增加Cr和N含量。對3種試驗材在1080℃×0.5h固溶化處理,進行疲勞裂紋傳播試驗和低循環疲勞特性的試驗。

試驗結果表明,2.2Mo-0.24N鋼的疲勞壽命優于2.2Mo-0.001N鋼和0Mo-0.23N鋼。而低循環疲勞特性也是2.2Mo-0.24N鋼壽命高于其它2種鋼。說明增氮可提高奧氏體不鏽鋼疲勞特性。