關于服役時效316奧氏體不銹鋼變形的EBSD研究

AISI 316奧氏體無錫不銹鋼具有較高的高溫強度、抗氧化性和抗蠕變性，被廣泛用于電站，但長時間暴露在823K(550℃)以上將降低材料的力學性能，發生塑性變形，導致應力腐蝕斷裂的可能性增大。對電站的剩余使用壽命進行預測，需要準確判斷316不銹鋼關鍵部件的非彈性變形程度并建立變形機理模型。

　　來自英國的科研人員對在789K(516℃)高溫下長期服役的AISI 316H不銹鋼的變形進行了試驗分析，通過背散射電子衍射(EBSD)研究晶內取向差在不同溫度(297K和823K)和應變速率(從3.5×10-3到4×10-7s-1)條件下隨作用應變(包括拉伸和壓縮)的變化。

　　試驗結果發現，在真實應變<0.1的對數正態分布和應變>0.1的γ分布后，局部取向差的分布取決于施加的塑性應變。當溫度為823K(550℃)時，取向差的分布取決于作用應變速率。在塑性應變<0.23的范圍內，通過KAM、LAMF和AMIS等度量標準可量化晶格取向差隨塑性應變的增加而發生的演變。當應變速率低至10-5s-1時，所有度量標準對變形溫度、形態(拉伸vs壓縮)以及測量平面的取向均不再敏感。度量標準的應變敏感性取決于計算中涉及的取向差范圍。由此，研究人員提出了一種新的、簡單的度量標準——未變形晶粒比例，用于評估時效和未時效材料的應變情況。與未時效的材料相比，時效材料中的晶格取向差隨應變變化更快，所有度量標準均對熱時效作用敏感。通過比對，在評估時效316不銹鋼的塑性應變方面，EBSD與納米硬度測試的結果高度一致。