添加氮元素提高奥氏体不锈钢疲劳特性

日本金属材料技术研究所等单位对奥氏体不锈钢SUS316(0.05C-0.7Si-1.1Mn-12.6Ni-17.1Cr-2.24Mo-0.017N),采取添加0.2%N提高抗裂纹传播特性50%。为查明抗裂纹传播特性的机理,在SUS316钢基本成分中,改变Si、N、Mo含量制作3种材料进行疲劳试验。

第1种材料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种材料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种材料0Mo-0.23N,其成分(%):0.002C-0.01Si-0.01Mn-0.003P-0.001S-10.10Ni-19.65Cr-0.01Mo-0.232N,其特点把Si含量降低很多,减少Ni含量,增加Cr和N含量。对3种试验材在1080℃×0.5h固溶化处理,进行疲劳裂纹传播试验和低循环疲劳特性的试验。

试验结果表明,2.2Mo-0.24N钢的疲劳寿命优于2.2Mo-0.001N钢和0Mo-0.23N钢。而低循环疲劳特性也是2.2Mo-0.24N钢寿命高于其它2种钢。说明增氮可提高奥氏体不锈钢疲劳特性。