如果选用抗疲劳材料性能的不锈钢焊管

 抗疲劳材料的选择这个题目本身就可以作一篇专题报告。对一定的应用来说，不锈钢焊管选材要根据许多因素：重量、价格、可焊性、抗腐蚀能力、抗疲劳能力、温度等。虽然以上仅提了几项，但包括在本报告中的疲劳机理知识，在抗疲劳材料最终选择中肯定是很有价值的。人们应当着手探索一种材料的疲劳特征的原因。不锈钢焊管一个原始交付硬状态的材料，假使在反复加载作用下出现局部软化，其效果不大。循环应力一应变曲线连同Manson-Coffin美系式可用来预测在恒应力或恒应变幅加载下的总寿命。根据材料的抗低循环疲劳能力来评定材料的常用程序，已经有过报导。

 有关裂纹产生与不锈钢焊管成长的抗力的细节方面，可以由材料的滑移特征进行研究：是波纹状或是平面状形式？一些波纹状滑移材料较多地倾向于滑移带开裂和拉伸形式（第Ⅱ阶段）的裂纹成长。一些平面状滑移材料可能主要在第1阶段开裂，因此提供了与拉伸轴成适当位向的晶粒来强化的可能性。应当避免不锈钢焊管出现粗大的第二相夹杂物，它们起着裂纹起源的作用。通过审查在“疲劳预测理论”一节的“裂纹成长定律”一段中的一些公式，可以提高裂纹成长的抗力。选择高的与Y（表面能）可得到最小的。在恒定的范性应变加载下，需要一个高的循环应变硬化系数卵（波纹状形式）。在其他情况相同时，不锈钢焊管具有体心立方晶体结构的材料，比面心立方或密排六方结构材料好一些。在使用温度下，具有高的对应温度(T/Tm)的材料也要好一些。

 不锈钢焊管断口的微观形貌，延性断口的微观形貌具有韧窝状特征，是由微孔断裂集结而成，说明在局部小区域中曾发生过强烈的塑性变形。一般来说，夹杂物或第二相粒子在微孔的形成中发挥重要作用，即在粒子和基体间首先破裂形成裂源而产生微孔。因此，在韧窝中常发现异相粒子的存在，有时能看到伸长的韧窝。韧窝状断口用“DR”表示，其断口形貌的扫描电镜照片。解理断口---河流花样和解理台阶的存在，是解理断口的主要特征，还可能存在“舌状”花样。由于实际晶体总是存在有晶体缺陷，因此不可能只沿一个解理面解理，而是沿相互平行的具有不同高度的解理面解理，在平行的解理面之间存在着台阶。众多的解理台阶汇合，就形成了河流花样。解理断口的实例照片。解理断口以“CF”表示。准解理断口准解理断口为不连续的断裂过程，先在局部地区形成解理裂纹，这些局部裂纹连接起来使不锈钢焊管发生断裂。裂纹连接时发生剧烈的塑性变形，形成大量密而短的撕裂棱，甚至形成韧窝。由于它是由撕裂棱包围的小断面的解理面组成，因而难以看到河流花样。谁解理断口常用“QC”表示。

 氢脆准解理断口，它是出氢引起的准解理断口，关于氢脆准解理断日的特征将在第二章巾详述。沿晶断口为晶间断裂所形成，用“IG”表示。沿晶断口有两类；一类为冰糖状，另一类则为韧窝状，这是以晶界上的夹杂物、析出相为核心形成的。应该指出，不锈钢焊管断裂的断口并不是仅由某一种形貌所形成的。一个断口，往往会呈现出多种形貌。不锈钢焊管微观形貌的观察往往是借助扫描电子显徽镜进行的。不锈钢焊管脆性断裂的特点：不锈钢焊管脆性断裂时，无论是具有解理形貌的断口，还是呈光泽的结晶状外观的断口都与板面大体上垂直，且在板厚方向上变形很小。在表面附近有一层剪切壁，呈无光泽灰色纤维状的剪断型。板厚的缩小主要发生在这部分。材料越脆，断裂时剪切壁越薄。断口上花样的尖端，总指向启裂点的方向，形成“山形花样”。追踪这个花样就可找到启裂点。