304不銹鋼是應(yīng)用最為廣泛的一種鉻-鎳不銹鋼,具有良好的耐蝕性、耐熱性、低溫強(qiáng)度和機(jī)械特性,同時具有良好的加工性能和可焊性。它廣泛用于制作要求具有良好綜合性能(耐腐蝕和成型性)的設(shè)備和機(jī)件中,在機(jī)械、航空航天等領(lǐng)域中應(yīng)用得比較廣泛,主要是制成油氣管、壓力容器等,大多在特殊的工作環(huán)境中。油氣管、壓力容器等在整個壽命內(nèi)受到的循環(huán)次數(shù)有限,例如,壓力容器有時每天只受到幾個載荷循環(huán)。在工程實際應(yīng)用中它的靜強(qiáng)度一般都會滿足要求,因而對它的低周疲勞斷裂特性的研究具有實際意義。304不銹鋼構(gòu)件疲勞斷裂的事件時有發(fā)生,導(dǎo)致嚴(yán)重后果。
在應(yīng)力控制下對304不銹鋼試樣進(jìn)行拉壓疲勞試驗,研究其低周疲勞斷裂特性。對試驗數(shù)據(jù)處理,得到304不銹鋼在應(yīng)力控制下的低周S-N曲線并擬合出低周應(yīng)力壽命的表達(dá)式;利用表達(dá)式計算出304不銹鋼的疲勞極限;分析在不同應(yīng)力下應(yīng)變與壽命之間的關(guān)系以及加載次數(shù)與塑性應(yīng)變能之間的關(guān)系;對斷口進(jìn)行觀察。載荷越大,疲勞源越多,其間距越小,試件斷裂越快,壽命越短,斷口疲勞源區(qū)越粗糙。這是由于當(dāng)載荷較大時,在試件表面易于形成裂紋源,裂紋數(shù)目越多,試件越易于斷裂,斷口表面摩擦的次數(shù)較少,也就較粗糙;載荷越小,試件斷裂需要的時間越久,那么斷口表面摩擦也就越嚴(yán)重,相對來說也就越平整。