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點以下，即可發(fā)生。到馬氏體轉(zhuǎn)變終止溫度M點轉(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，對實際生產(chǎn)也有一定的指導作用。

  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。

  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數(shù)來表示。疲勞機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，因此疲勞裂紋的擴展占總壽命的絕大部分。不過，疲勞裂紋的起始機理仍是重要的，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，因此可以預料：在這些帶中能夠找到裂紋的成長。實際上，滑移帶裂紋是在60年前所提出過的有關(guān)疲勞機理中最早的發(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。