薄壁不銹鋼管奧氏體化后馬氏體組織發(fā)生轉(zhuǎn)變分析

 浙江至德鋼業(yè)有限公司技術(shù)人員發(fā)現(xiàn)，在薄壁不銹鋼管的過冷奧氏體等溫轉(zhuǎn)變曲線和連續(xù)冷卻轉(zhuǎn)變曲線的低溫部分(M點(diǎn)以下)，發(fā)生馬氏體轉(zhuǎn)變，得到馬氏體組織。馬氏體轉(zhuǎn)變發(fā)生的條件是當(dāng)薄壁不銹鋼管奧氏體化后，以大于臨界速度冷卻到馬氏體開始轉(zhuǎn)變溫度M點(diǎn)以下，即可發(fā)生。到馬氏體轉(zhuǎn)變終止溫度M點(diǎn)轉(zhuǎn)變終止。馬氏體不銹鋼在連續(xù)冷卻過程中形成。馬氏體轉(zhuǎn)變是一種很重要的轉(zhuǎn)變，與高溫發(fā)生的珠光體轉(zhuǎn)變有完全不同的機(jī)構(gòu)。不僅在薄壁不銹鋼管中有，在許多合金中都有馬氏體轉(zhuǎn)變。研究馬氏體轉(zhuǎn)變有重要的理論意義，對實(shí)際生產(chǎn)也有一定的指導(dǎo)作用。

  馬氏體組織在薄壁不銹鋼管材料熱處理中，是應(yīng)用最廣泛的組織。一些重要機(jī)器零件和工模具的熱處理都離不開淬火以獲得馬氏體組織。馬氏體的組織形態(tài)和精細(xì)結(jié)構(gòu)決定馬氏體的性能，直接影響零件的質(zhì)量和使用壽命。因此，深入了解馬氏體、正確使用馬氏體，對薄壁不銹鋼管熱處理生產(chǎn)有重要的實(shí)際意義。這部分將討論馬氏體薄壁不銹鋼管相變基本規(guī)律及其影響因素；馬氏體組織形態(tài)和力學(xué)性能以及馬氏體形態(tài)規(guī)律在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對薄壁不銹鋼管傳統(tǒng)熱處理工藝的改進(jìn)。

  薄壁不銹鋼管采用這一定義，就可以得到在出現(xiàn)一個可見的疲勞裂紋時的載荷循環(huán)次數(shù)。這種結(jié)果一般是用總壽命的分?jǐn)?shù)來表示。疲勞機(jī)理研究中一個重要結(jié)果表明，通常是一個不大的數(shù)值，約為0.1，因此疲勞裂紋的擴(kuò)展占總壽命的絕大部分。不過，疲勞裂紋的起始機(jī)理仍是重要的，以下各節(jié)就是討論疲勞失效過程中這一特殊階段。裂紋部位除了不帶裂紋的材料以外，疲勞裂紋通常在范性應(yīng)變的集中處開始。由于范性形變由自由表面開始，大多數(shù)的疲勞裂紋起源子表面。前面已經(jīng)敘述過，薄壁不銹鋼管在一些單相材料的表面上，不均勻應(yīng)變的累積是怎樣以滑移帶形式出現(xiàn)的，因此可以預(yù)料：在這些帶中能夠找到裂紋的成長。實(shí)際上，滑移帶裂紋是在60年前所提出過的有關(guān)疲勞機(jī)理中最早的發(fā)現(xiàn)之一。薄壁不銹鋼管的“缺口峰”的幾何形狀，提出了裂紋成長的理想條件。在很高的應(yīng)變幅下，滑移在表面上的分布是接近均勻的，純表面位移可以很大。在晶界與表面相交處，垂直于表面方向的位移很小，而在該處產(chǎn)生了深的擠入槽。因此，在高幅載荷下，各種不同材料，包括純鋁、銅、黃銅和低碳鋼的疲勞裂紋都是由晶界開始，薄壁不銹鋼管在不能用電子顯微鏡的地方，對于工程應(yīng)用來講，這并不是最好的一個定義。