原標(biāo)題：應(yīng)力控制和應(yīng)變控制模式下304奧氏體不銹鋼的應(yīng)變強(qiáng)化

　?。痹嚇又苽渑c試驗(yàn)方法

　　拉伸過程分別采用應(yīng)變控制和應(yīng)力控制兩種模式:應(yīng)變控制模式為,當(dāng)試樣拉伸產(chǎn)生的應(yīng)變達(dá)到試驗(yàn)設(shè)定值時(shí)加載停止;應(yīng)力控制模式為,當(dāng)試樣拉伸產(chǎn)生的應(yīng)力達(dá)到試驗(yàn)設(shè)定值時(shí)加載停止.有學(xué)者研究認(rèn)為試樣的原始標(biāo)距對(duì)試樣的塑性指標(biāo)有一定的影響[６],為了試驗(yàn)的準(zhǔn)確性,將標(biāo)距與橫截面積尺寸不符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試樣依據(jù)GB/T１７６００．２－１９９８鋼的伸長(zhǎng)率換算第２部分:奧氏體鋼進(jìn)行換算.

　　對(duì)該批試樣原始板材的力學(xué)性能進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果見表１.依據(jù)GB２４５１１－２００９承壓設(shè)備用不銹鋼鋼板及鋼帶,３０４不銹鋼的屈服強(qiáng)度下限值為２０５MPa,抗拉強(qiáng)度下限值為５２０MPa,斷后伸長(zhǎng)率

　?。硲?yīng)力控制模式下材料應(yīng)變強(qiáng)化試驗(yàn)

　　應(yīng)力控制數(shù)值主要考慮適當(dāng)利用材料的塑性儲(chǔ)備,同時(shí)保證材料的塑性滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求.傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法主要考慮在彈性范圍內(nèi)利用材料的特性,考慮消耗材料的部分塑性指標(biāo),應(yīng)參考彈塑性的設(shè)計(jì)方法.中國(guó)的壓力容器分析設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)JB４７３２－１９９５及澳大利亞的壓力容器標(biāo)準(zhǔn)AS１２１０:２０１０在彈塑性設(shè)計(jì)方法時(shí)均提出保證材料的屈服強(qiáng)度與抗

　　３．２應(yīng)力控制拉伸試驗(yàn)結(jié)果

　?。磻?yīng)變控制模式下材料應(yīng)變強(qiáng)化試驗(yàn)

　?。矗辈煌A(yù)應(yīng)變量對(duì)材料屈服強(qiáng)度的影響

　　由表３可知,只要進(jìn)行一定應(yīng)變量的應(yīng)變強(qiáng)化,無論大小,強(qiáng)化后材料的屈服強(qiáng)度均比強(qiáng)化前有較大的提高,且隨著預(yù)應(yīng)變量從３％增大到１２％,試樣屈服強(qiáng)度增加的數(shù)值也增大.當(dāng)預(yù)應(yīng)變量達(dá)到１１％時(shí),材料的屈服強(qiáng)度由２７３．６９MPa增加到５６８．５４MPa,增加了１０８％.同時(shí),不同的試樣強(qiáng)化后的屈服強(qiáng)度差別也較大,１號(hào)及２號(hào)試樣在預(yù)應(yīng)變量為３％時(shí),強(qiáng)化后的屈服強(qiáng)度數(shù)值達(dá)到３８３．５２MPa及３８４．５５MPa,與８號(hào)及９號(hào)試樣在預(yù)

　　４．２不同預(yù)應(yīng)變量對(duì)材料塑性性能的影響

　　由表４可知,隨著應(yīng)變強(qiáng)化量從４％增大到１２％,材料的斷面收縮率和斷后伸長(zhǎng)率隨之下降;且斷后伸長(zhǎng)率下降的速率大于斷面收縮率下降的速率,說明應(yīng)變對(duì)材料整體均勻變形的能力的影響大８％時(shí),試樣的斷后伸長(zhǎng)率由５３．１０％下降到４０．６８％,該數(shù)值接近于GB２４５１１－２００９中對(duì)斷后伸長(zhǎng)率不低于４０％的要求,當(dāng)預(yù)應(yīng)變量超過１０％時(shí),試樣的斷后伸長(zhǎng)率已經(jīng)不能滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求,因此用于制造應(yīng)變強(qiáng)化的壓力容器鋼板在進(jìn)行應(yīng)變強(qiáng)化處理時(shí)應(yīng)控制其應(yīng)變值不可超過１０％,否則其塑性儲(chǔ)備將不能滿足安全的需求.依據(jù)表４得出材料塑性損失隨預(yù)應(yīng)變量的變化趨勢(shì),如圖２所示.于對(duì)材料局部變形能力的影響.當(dāng)預(yù)應(yīng)變量達(dá)到８％時(shí),試樣的斷后伸長(zhǎng)率由５３．１０％下降到４０．６８％,該數(shù)值接近于GB２４５１１－２００９中對(duì)斷后伸長(zhǎng)率不低于４０％的要求,當(dāng)預(yù)應(yīng)變量超過１０％時(shí),試樣的斷后伸長(zhǎng)率已經(jīng)不能滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求,因此用于制造應(yīng)變強(qiáng)化的壓力容器鋼板在進(jìn)行應(yīng)變強(qiáng)化處理時(shí)應(yīng)控制其應(yīng)變值不可超過１０％,否則其塑性儲(chǔ)備將不能滿足安全的需求.依據(jù)表４得出材料塑性損失隨預(yù)應(yīng)變量的變化趨勢(shì),如圖２所示.

　　(２)將應(yīng)變控制數(shù)值作為材料應(yīng)變強(qiáng)化的控制指標(biāo),不能準(zhǔn)確地控制材料應(yīng)變強(qiáng)化后的屈服強(qiáng)度;應(yīng)變控制模式對(duì)材料整體變形能力的影響大于對(duì)材料局部變形能力的影響,在使用應(yīng)變控制模式強(qiáng)化３０４奧氏體不銹鋼時(shí),其應(yīng)變數(shù)值不能超過１０％.

　?。辰Y(jié)論及建議