304 不锈钢高温力学性能的物理模拟
关小霞田建军杨健
指导教师：杨庆祥胡宏彦博士
燕山大学材料科学与工程学院
摘要：采用Gleeble-3500热模拟试验机对304 不锈钢的高温力学性能进行了物理模拟。对模拟结果中应力-应变曲线进行分析，并结合断口附近组织形貌的观察，得出结论：金属的极限应力随温度升高呈下降趋势；在δ-Fe向γ-Fe转变的某一温度，金属塑性急剧下降；对断口附近金相组织及SEM分析，推测晶界处可能存在着元素偏聚或析出相现象。
关键词：304不锈钢；力学性能；物理模拟
1.前言：
双辊铸轧不锈钢薄带技术是目前冶金及材料领域的前沿技术之一[1]，是直接用钢水制成2-5mm厚薄带的工艺过程。该技术可以大大简化薄带钢的生产流程，降低生产成本，并形成低偏析、超细化的凝固组织，从而使带材具有良好的性能，被公认为钢铁工业的革命性技术[2、3]。但是，不锈钢经铸轧后，薄带表面会形成宏观的裂纹，从而降低不锈钢薄带的力学性能，影响其质量[4-6]。
国内外在双辊铸轧不锈钢薄带技术上已经开展了一些研究工作。文献[7]对比了铸轧铁素体和奥氏体不锈钢薄带；文献[8、9]对铸轧304不锈钢薄带过程中高温铁素体的溶解动力学进行了研究；文献[10]对不锈钢薄带铸轧过程中凝固热参数和组织进行了研究；文献[11-14]对不锈钢薄带铸轧过程中的流场和温度场进行了数值模拟；文献[15]对铸轧304不锈钢薄带的力学性能进行了研究。文献[16]对304不锈钢在加热过程中的高温铁素体形核与长大和夹杂物在固－液界面的聚集进行了原位观察；文献[17]对薄带铸轧溶池液面进行了物理模拟；文献[18]对铸轧不锈钢薄带过程的凝固组织、流场、温度场及热应力场进行了数值模拟。但是，缺少对铸轧不锈钢薄带表面与内部裂纹的生成机理、演变规律以及预防措施方面的研究。
在高温性能物理模拟方面，国内外也有不少研究。文献[19]应用THERMECMASTOR-Z热加工模拟机对奥氏体不锈钢的高温热变形进行了模拟试验；文献[20]利用Gleeble-1500试验机对铸态奥氏体不锈钢在1000-1200℃温度区间进行了热压缩试验；文献[21]从位错理论角度出发，对高钼不锈钢热加工特征与综合流变应力模型进行了研究。但是，对铸轧不锈钢薄带高温力学性能的物理模拟方面的研究却极少。
为此，本项目前期工作对实际双辊铸轧生产过程中的薄带裂纹进行了研究，阐明了双辊铸轧不锈钢薄带表面与内部裂纹的生成机理。在此基础上，本阶段研究工作拟采用物理模拟的方法研究304 不锈钢的高温力学性能，揭示双辊铸轧不锈钢薄带裂纹的演变规律。
2.试验方法：
采用Gleeble-3500热模拟试验机进行高温力学性能的物理。试样为Φ10×125mm圆柱试样，采用凝固法，先将试样以10℃/s的速度加热至1330℃，保温2min，然后以20℃/s的速度冷却到固相线以下规定的拉伸温度，在恒温下以1×10-3/s的拉伸速率进行拉伸变形。测得304 不锈钢在不同变形温度下的应力-应变曲线。
制作金相和扫描试样，进行金相观察和SEM观察，对断口附近组织进行进一步观察研究。
3.实验结果及分析
3.1 304 不锈钢高温应力-应变曲线分析
本试验在Gleeble3500热模拟试验机上，测得了304 不锈钢在不同温度下的应力-应变关系曲线。图3-1为热模拟试样拉伸断口的宏观形貌，从图中可以看出拉伸温度为1150℃和1200℃的试样断口处出现了明显的颈缩，断面收缩率较大，属于延性断裂；其余试样在拉伸过程中几乎没发生塑性变形，断面收缩率很小，属于脆性断裂。即温度为1150℃-1200℃范围内塑性较好。
700℃800℃900℃1000℃ 1100℃ 1150℃ 1200℃ 1250℃1300℃1330℃
图3-1 304 不锈钢拉伸断口的宏观形貌
图3-2 304 不锈钢在不同温度下拉伸的应力-应变曲线
(a)700℃ (b)800℃ (c)900℃ (d)1000℃ (e)1100 (f)1150℃
(g)1200℃ (h)1300℃
0.0
0.1
0.2
050100150200250300
S t r e s s (M P a )
Strain
(a)
0.00
0.020.040.06
020
406080100120140
s t r e s s (M P a )
Strain
(b)
0.00
0.05
0.10
020*********
S t r e s s (M P a )
Strain (c)
0.00
0.02
0.04
010********
S t r e s s (M P a )
Strain
(d)
0.0
0.10.20.30.4
-100102030
S t r e s s (M P a )
Strain
(e)
0.0
0.10.20.3
-100
10203040S t r e s s (M P a )
Strain
(f)
0.0
0.10.20.30.4
-100102030
S t r e s s (M P a )
Strain
(g)
0.000
0.0050.0100.015
-505101520
S t r e s s (M P a )
Strain
(h)
图3-2为 304 不锈钢在不同温度下拉伸的应力-应变曲线。对比这几组曲线可以看出，随着温度的升高，曲线在达到极限应力后越来越平缓。304 不锈钢变形抗力与形变温度有一定关系，形变温度愈低，变形抗力愈大。温度在700℃至1300℃两者间时，以700℃时的变形抗力最大，随着应变增大，拉伸应力不断增大达到临界值后急剧下降，直到试样断裂；拉伸温度为1150℃和1200℃的试样，在拉伸应力达到最大值后，随应变增加变化不大，对比图3-1发现此时材料塑性较好。
变形抗力随形变温度升高而降低的主要原因是奥氏体强度随温度升高而降低，因而温度愈高，变形愈容易；反之，形变温度愈低，变形愈困难，变形抗力愈大。
高温时塑性迅速下降是由于当温度达到δ-Fe 向γ-Fe 转变温度时，晶体由体心立方向面心立方转变，晶体结构在此温度发生改变，在转变的瞬间晶格内部及晶格间作用力最低，导致塑性下降。当受到拉应力作用时，裂纹迅速扩展，试样断裂。
3.2 断口附近金相组织分析
对比试样断裂前端的金相照片，如图3-3所示，可以看出，拉伸温度为1200℃试样的缩孔最大。从前面应力-应变曲线分析出，试样在1200℃拉伸时表现出来的塑性最好，加上温度较高，使得1200℃试样的应力-应变曲线在达到极限应后并没有马上卸载，而是经过一段相对较长的时间，在拉应力作用下形成较大缩孔。
图3-3 在不同温度拉伸试样的断口前端的金相照片 (a)800℃ (b)1100℃ (c)1200℃ (d)1300℃
(b)
(a)
(c)
(d)
图3-4 拉伸温度为1300℃试样的金相照片
试样在温度为1300℃时拉断，断口处金相照片如图4-11所示。从图中可以看出，晶界处明显凹陷。在制作金相试样时，由于 304 不锈钢耐腐蚀性很强，故选用王水进行腐蚀。王水的腐蚀性极强，在腐蚀不锈钢试样的同时，也会将偏聚的合金元素或析出相腐蚀。因此，采用SEM 进一步进行观察。 3.3 断口附近扫描形貌
为了确定拉伸温度为1300℃试样断口附近，凹陷处晶界是否为裂纹沿晶界扩展现象，采用扫描电子显微镜对试样进行扫描，结果如图3-5所示。从图中可以看出，沿晶界凹陷处并没有像从金相照片中看到的凹陷的那么深，只是略低于表面。说明此处的裂纹是沿晶界扩展，断裂类型是沿晶断裂，同时在晶界处存在着元素偏聚或是析出相，被强腐蚀性物质王水的腐蚀掉，沿晶界留下较浅的凹陷。
图3-5 拉伸温度为1300℃试样的组织形貌扫描图
(a )全貌 (b )A 区放大 (c )B 区放大
(a)
(b)
(c)
B
A
图3-6 拉伸温度为1300℃试样表面元素扫描 (a )扫描区域 (b )Cr (c)Fe (d)Mn (e)Ni (f)S
对试样表面进行面扫描，选取 304 不锈钢化学成分的基本元素和易在晶界偏聚元素Fe 、Cr 、Ni 、Mn 、S 等元素进行，结果如图4-13所示。从图中可以看出，各元素在扫描面上分布都很均匀，并没有出现偏聚现象，而晶界处又有凹陷现象存在，推测晶界可能处存在着析出相或元素偏聚现象。
4. 结论
本阶段采用Gleeble-3500热模拟试验机对 304 不锈钢的高温力学性能进行了物理模拟。通过对模拟结果中应力-应变曲线的分析和断口附近组织形貌的观察，得出结论：
（1）比较不同温度下的应力-应变曲线，拉伸温度在700℃至1300℃之间时，以700℃时的变形抗力最大，温度为1150℃和1200℃时塑性较好；
（2）金属的极限应力随温度升高呈下降趋势；在δ-Fe 向γ-Fe 转变的某一温度，金属塑性急剧下降；
（3）对断口附近金相组织及SEM 分析，推测晶界处可能存在着元素偏聚或析出相现象。
(f)
(e) (d) (c) (b)
(a)
5. 后续研究工作
（1）建立有限元模型，对铸轧工艺过程中温度场、结晶过程、应力应变场进行数值模拟、理论分析，并进行试验验证，确定其正确性。通过实验得出铸轧过程最佳几何及工艺参量。
（2）从工艺优化和钢材变质的角度，提出双辊铸轧不锈钢薄带预防开裂的措施。
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00Cr17Ni14Mo2不锈钢 (316L不锈钢 ) SUS316（L）- 00Cr17Ni14Mo2 添加了Mo(2～3%)达到优秀的耐孔蚀和耐腐蚀性，高温Creep强度优秀 特性及实用用途： 化学成分：（单位：wt%) 机械性能： SUS304不锈钢-0Cr18Ni9不锈钢材质性能及用途介绍 作为AUSTENITE系的基本钢种耐腐蚀性、耐热性、低温强度、机械性能优秀，热处理后不发生硬化，几乎没有磁性 特性及实用用途：
化学成分：（单位：wt%) 机械性能： SUS317L不锈钢-00Cr19Ni13Mo3不锈钢材质性能介绍 化学成分：（单位：wt％） 机械性能：
SUS 430不锈钢钢种介绍 1、概要 含有17% Cr, 在高温以混合相(α+γ)形式存在，1000OC以下是α单相的BCC结构。广泛使用的铁素体系不锈钢。 2、特点 1）深冲性能优秀，类似于304钢； 2）对氧化性酸有很强的耐腐蚀性，对碱液及大部分有机酸和无机酸也有一定的耐腐蚀能力；耐应力腐蚀开裂能力强于304钢种； 3）热膨胀系数低于304钢种，耐氧化能力高，适合于耐热设备； 4）冷轧产品外观光亮度好，漂亮； 5)和304比较,价格便宜,作为304钢种的替代钢种。 2、适用范围 主要用作在温和的大气中高抛光装饰用途，如燃气灶表面, 家电部件, 餐具, 建筑内装饰用，洗涤槽, 洗衣机内桶等。 6、热处理 熔点：1425~15100C； 退火：780~8500C。 7、使用状态 1）退火状态： NO.1，2D，2B，N0.4，HL，BA，Mirror,以及各种其他表面处理状态 8、使用注意事项 - 相对304，拉伸性能、焊接性能较差； - 由于是铁素体不锈钢，强度相对较低，加工硬化能力也低，选择使用时应该注意；
聚合物性能指标解释 1、拉伸强度 拉伸强度(tensile strength)是指材料产生最大均匀塑性变形的应力。 （1）在拉伸试验中，试样直至断裂为止所受的最大拉伸应力即为拉伸强度，其结果以MPa 表示。 （2）用仪器测试样拉伸强度时，可以一并获得拉伸断裂应力、拉伸屈服应力、断裂伸长率等数据。 （3）拉伸强度的计算： σt = p /( b×d) 式中，σt为拉伸强度（MPa）；p为最大负荷（N）；b为试样宽度（mm）；d为试样厚度（mm）。 注意：计算时采用的面积是断裂处试样的原始截面积，而不是断裂后端口截面积。（4）在应力应变曲线中，即使负荷不增加，伸长率也会上升的那一点通常称为屈服点，此时的应力称为屈服强度，此时的变形率就叫屈服伸长率；同理，在断裂点的应力和变形率就分别称为断裂拉伸强度和断裂伸长率。 2、弯曲模量 又称挠曲模量。是弯曲应力比上弯曲产生的形变。材料在弹性极限内抵抗弯曲变形的能力。E为弯曲模量；L、b、d分别为试样的支撑跨度、宽度和厚度；m为载荷(P)-挠度(δ)曲线上直线段的斜率，单位为N/m2或Pa。 弯曲模量与拉伸模量的区别： 拉伸模量即拉伸的应力与拉伸所产生的形变之比。 弯曲模量即弯曲应力与弯曲所产生的形变之比。 弯曲模量用来表征材料的刚性，与分子量大小有关，同种材质分子量越大，模量越高，另外还与样条的冷却有关，冷却越快模量越低。即弯曲模量的测试结果与样品的均匀度及制样条件有关，测试结果相差太大，无意义，应找到原因再测试。 2GB/T9341—2000中弯曲模量的计算方法。新标准中规定了弹性模量的测量，先根据给定的弯曲应变εfi=0.0005和εfi=0.0025，得出相应的挠度S1和S2（Si=εfiL2/6h），而弯曲模量Ef=（σf2-σf1）/（εf2-εf1）。其中σf2和σf1分别为挠度S1和S2时的弯曲应力。新标准还规定此公式只在线性应力-应变区间才是精确的，即对大多数塑料来说仅在小挠度时才是精确的。由此公式可以看出，在应力-应变线性关系的前提下，是由应变为0.0005和0.0025这两点所对应的应力差值与应变差值的比值作为弯曲模量的。 附：弹性模量 弹性模量是工程材料重要的性能参数，从宏观角度来说，弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度，从微观角度来说，则是原子、离子或分子之间键合强度的反映。凡影响键合强度的因素均能影响材料的弹性模量，如键合方式、晶体结构、化学成分、微观组织、温度等。因合金成分不同、热处理状态不同、冷塑性变形不同等，金属材料的杨氏模量值会有5%或者更大的波动。但是总体来说，金属材料的弹性模量是一个对组织不敏感的力学性能指标，合金化、热处理（纤维组织）、冷塑性变形等对弹性模量的影响较小，温度、加载速率等外在因素对其影响也不大，所以一般工程应用中都把弹性模量作为常数。 弹性模量可视为衡量材料产生弹性变形难易程度的指标，其值越大，使材料发生一定弹性变形的应力也越大，即材料刚度越大，亦即在一定应力作用下，发生弹性变形越小。弹性模量E是指材料在外力作用下产生单位弹性变形所需要的应力。它是反映材料抵抗弹性变形能力的指标，相当于普通弹簧中的刚度。
冷轧学习资料（轧机车间） 钢的力学性能 1拉力试验 按标准制备的拉力试样，安装在拉力试验机的夹头内，对试样缓慢施加单轴向拉伸应力，直至试样被拉断为止的试验称作拉力试验。 1．1强度 金属材料在外力作用下，抵抗变形和断裂的能力叫强度。强度指标包括：比例极限、弹性极限、屈服强度、抗拉强度等。 1．2比例极限 对金属施加拉力，金属存在着力与变形成直线比例的阶段，而这个阶段的最大极限负荷Pp除以试样的原横截面积即为比例极限，用σ P表示。 1．3弹性极限 金属受外力作用发生了变形，外力去掉后，能完全恢复原来的形状，这种变形称为弹性变形。金属能保持弹性变形的最大应力称为弹性极限，用σe表示。 1．4抗拉强度 试样拉伸时，在拉断前所承受的最大负荷除以原横截面积所得的应力，称作抗拉强度，用σb表示。当材料所受的外应力大于其抗拉强度时，将会发生断裂。因此σb越高，则表示它能承受愈大的外应力而不致于断裂。 国外标准的结构钢常按抗拉强度来分类，如SS400，其中400即表示σb的最小值为400MPa 超高强度钢是指σb≥1373 Mpa的钢。 1．5屈强比 屈强比即屈服强度与抗拉强度之比值（σS/σb）。屈服比值越高，则该材料的强度愈高，屈强比值愈低则塑性愈佳，冲压成形性愈好。如深冲钢板的屈强比值为≤0.65。 弹簧钢一般均在弹性极限范围内服役，受载荷时不允许产生塑性变形，因此要求弹簧钢经淬火、回火后具有尽可能高的弹性极限和屈强比值（σS/σb≥0.90）此外疲劳寿命与抗拉强度及表面质量往往有很大关连。 1．6塑性 金属材料在受力破坏前可以经受永久变形的性能称为塑性。塑性指标通常伸长率和断面收缩率表示。伸长率与断面收缩率越高，则塑性越好。 8、冲击韧性 用一定尺寸和形状的金属试样，在规定类型的冲击试验上受冲击负荷折断时，试样刻槽处单位横截面上所消耗的冲击功，称为冲击韧性以αk表示。 目前常用的10×10×55mm，带2 mm深的V形缺口夏氏冲击试样，标准上直接采用冲击功（J焦耳值）AK，而不是采用αK值。因为单位面积上的冲击功并无实际意义。 冲击功对于检查金属材料在不同温度下的脆性转化最为敏感，而实际服役条件下的灾难性破断事故，往往与材料的冲击功及服役温度有关。因此在有关标准中常常规定某一温度时的冲击功值为多少、还规定FATT（断口面积转化温度）要低于某一温度的技术条件。所谓FATT，即一组在不同温度下的冲击试样冲断后，对冲击断口进行评定，当脆性断裂占总面积的50%时所对应的温度。由于钢板厚度的影响，对厚度≤10mm的钢板，可取得3/4小尺寸冲击试样（7.5×10×55mm）或1/2小尺寸冲击试样（5×10×55mm）。但是一定要注意，同规格及同一温
不锈钢的物理性能不锈钢和碳钢的物理性能数据对比，碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不锈钢，而略低于奥氏体型不锈钢；电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢排序递增；线膨胀系数大小的排序也类似，奥氏体型不锈钢最高而碳钢最小；碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢有磁性，奥氏体型不锈钢无磁性，但其冷加工硬化生成成氏体相变时将会产生磁性，可用热处理方法来消除这种马氏体组织而恢复其无磁性。奥氏体型不锈钢与碳钢相比，具有下列特点：1）高的电阴率，约为碳钢的5倍。2）大的线膨胀系数，比碳钢大40％，并随着温度的升高，线膨胀系数的数值也相应地提高。3）低的热导率，约为碳钢的1/3。不锈钢的力学性不论不锈钢板还是耐热钢板，奥氏体型的钢板的综合性能最好，既有足够的强度，又有极好的塑性同时硬度也不高，这也是它们被广泛采用的原因之一。奥氏体型不锈钢同绝大多数的其它金属材料相似，其抗拉强度、屈服强度和硬度，随着温度的降低而提高；塑性则随着温度降低而减小。其抗拉强度在温度15~80°C范围内增长是较为均匀的。更重要的是：随着温度的降低，其冲击韧度减少缓慢，并不存在脆性转变温度。所以不锈钢在低温时能保持足够的塑性和韧性。不锈钢的耐热性能耐热性能是指高温下，既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的性能即热稳定性，同时在高温时双有足够的强度即热强性。不锈钢国际标准标准标准标准名GB 中华人民共和国国家标准（国家技术监督局）KS 韩国工业标准协会规格Korean Standard AISI 美国钢铁协会规格America Iron and Steel Institute SAE 美国汽车技术者协会规格Society of Automative Engineers ASTM 美国材料试验协会规格American Society for Testing and Material AWS 美国焊接协会规格American Welding Society ASME 美国机械技术者协会规格American Society of Mechanical Engineers BS 英国标准规格British Standard DIN 德国标准规格Deutsch Industria Normen CAS 加拿大标准规格Canadian Standard Associatoin API 美国石油协会规格American Petroleum Association KR 韩国船舶协会规格Korean Resister of Shipping NK 日本省事协会规格Hihon Kanji Koki LR 英国船舶协会规格Llouds Register of Shipping AB 美国舰艇协会规格American Bureau of Shipping JIS 日本工业标准协会规格Japanese Standard 316和316L不锈钢316和317不锈钢（317不锈钢的性能见后）是含钼不锈钢种。317不锈钢中的钼含量略高明于316不锈钢.由于钢中钼，该钢种总的性能优于310和304不锈钢，高温条件下，当硫酸的浓度低于15％和高于85％时，316不锈钢具有广泛的用途。316不锈钢还具有良好的而氯化物侵蚀的性能，所以通常用于海洋环境。316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐腐蚀性的用途中。耐腐蚀性：耐腐蚀性能优于304不锈钢，在浆和造纸的生产过程中具有良好的耐腐蚀的性能。而且316不锈钢还耐海洋和侵蚀性工业大气的侵蚀。耐热性：在1600度以下的间断使用和在1700度以下的连续使用中，316不锈钢具有好的耐氧化性能：在800-1575度的范围内，最好不要连续作用316不锈钢，但在该温度范围以外连续使用316不锈钢时，该不锈钢具有良好的耐热性。316L不锈钢的耐碳化物析出的性能比316不锈钢更好，可用上述温度范围。热处理：在1850-2050度的温度范围内进行退火，然后迅速退火，然后迅速冷却。316不锈钢不能过热处理进行硬化。焊接：316不锈钢具有良好的焊接性能。可采用所有标准的焊接方法进行焊接。焊接时可根据用途，分别采用316Cb、316L或309Cb不锈钢填料棒或焊条进行焊接。为获得最佳的耐腐蚀性能，316不锈钢钢的焊接断面需要进行焊后退火处理。如果使用316L不锈钢，不需要进行焊后退火处理。典型用途：纸浆和造纸用设备热交换器、染色设备、胶片冲洗设备、管道、沿海区域建筑物外部用材料。不锈钢加工及施工Drawing深加工：易产生磨擦热量所以使用耐压、耐热性高不锈钢种同时成型加工结束后应除掉表面附着的油。焊接：焊接之前应彻底除掉有害于焊接的锈、油、水份、油漆等，选定适合钢种的焊条。点焊时间距比碳钢点焊间距短，除掉焊渣时应使用不锈钢刷。焊完以后，为了防止局部腐蚀或强度下降，应对表面进行研磨处理或清洗。切断以及冲压：由于不锈钢比一般材料强度高，所以冲压以及剪切时需要更高的压力，而刀与刀间隙准确时才能不发生切变不良和加工硬化，最好采用等离子或激光切断，当不得不采用气割或电弧切断时，对热影响区进行研磨以及必要进行热处理。折弯加工：簿板可以折弯到180，但为了减少弯面的裂纹同半径大小最好2倍板厚的，厚板沿压延方向时给2倍板厚半径，与压延垂直方
不锈钢的物理性能、力学性能和耐热性能 不锈钢的物理性能 不锈钢和碳钢的物理性能数据对比，碳钢的密度略高于铁素体和马氏体型不锈钢，而略低于奥氏体型不锈钢；电阻率按碳钢、铁素体型、马氏体型和奥氏体型不锈钢排序递增；线膨胀系数大小的排序也类似，奥氏体型不锈钢最高而碳钢最小；碳钢、铁素体型和马氏体型不锈钢有磁性，奥氏体型不锈钢无磁性，但其冷加工硬化天生成氏体相变时将会产生磁性，可用热处理方法来消除这种马氏体组织而恢复其无磁性。 奥氏体型不锈钢与碳钢相比，具有下列特点： 1）高的电导率，约为碳钢的5倍。 2）大的线膨胀系数，比碳钢大40％，并随着温度的升高，线膨胀系数的数值也相应地进步。 3）低的热导率，约为碳钢的1/3。 不锈钢的力学性能 不论不锈钢板还是耐热钢板，奥氏体型的钢板的综合性能最好，既有足够的强度，又有极好的塑性同时硬度也不高，这也是它们被广泛采用的原因之一。奥
氏体型不锈钢同尽大多数的其它金属材料相似，其抗拉强度、屈服强度和硬度，随着温度的降低而进步；塑性则随着温度降低而减小。其抗拉强度在温度15~80°C范围内增长是较为均匀的。更重要的是：随着温度的降低，其冲击韧度减少缓慢，并不存在脆性转变温度。所以不锈钢在低温时能保持足够的塑性和韧性。 不锈钢的耐热性能 耐热性能是指高温下，既有抗氧化或耐气体介质腐蚀的性能即热稳定性，同时在高温时双有足够的强度即热强性。 316和316L不锈钢 316和317不锈钢（317不锈钢的性能见后）是含钼不锈钢种。317不锈钢 中的钼含量略高明于316不锈钢.由于钢中钼，该钢种总的性能优于310和304 不锈钢，高温条件下，当硫酸的浓度低于15％和高于85％时，316不锈钢具有 广泛的用途。316不锈钢还具有良好的而氯化物腐蚀的性能，所以通常用于海洋环境。 316L不锈钢的最大碳含量0.03,可用于焊接后不能进行退火和需要最大耐 腐蚀性的用途中。
304 不锈钢板规格表产品材 质： 1：200 系列（铬-镍-锰奥氏体不锈钢）主要有： 2 01、2022： 300 系列（铬-镍奥氏体不锈钢）主要有： 3 01、3 02、3 03、303CU、 304、304L、304 F、304H、 310、310S、 314、314L、 316、316L/321 不锈钢板面宽度： 2000mm 不锈钢板厚1000mm、1220mm、1250mm、1500mm、1800mm、 度： 0. 1、0.2/ 0.3/ 0.5/
0.6/ 0.7/ 0.8/ 0.9/ 1.0/ 1.5、 2.0/ 2.5/ 3.0/ 4.0/ 5.0/ 6.0/ 8.0/9/10/12/16/18/20/22/25/30mm 不锈钢板理论重量计算公式： 长*宽*厚度*密度=重量/公斤不锈钢管计算公式： 直径-壁厚*壁厚* 0.02491=1米重量/公斤不锈钢板厚度标准@不锈钢板标准厚度冷轧部：不锈钢板冷轧2B(卷板、卷带、平板)特色板： 3. 5mm—6mm 304/2B，316L/2B 厚度： 冷扎2B( 0.1— 6.0mm)；表面：
2B光面、BA；8K镜面；拉丝、磨砂；雪花砂；不锈钢无指纹板；装饰面板： 彩色板、镀钛板、蚀刻板、油抛发纹板（HL、NO.4）、3D 立体板、喷砂板、压纹板热轧部： 不锈钢板热轧No.1（卷板、平板）厚度： 工业No.1（ 3-159mm ）表面： 8K镜面；拉丝、磨砂；雪花砂；不锈钢无指纹板；特别加工： 可按客户指定开不定尺寸不锈钢管材质： 201 不锈钢管202不锈钢管301不锈钢板管304不锈钢管321 不锈钢板管316 不锈钢板管310S管不锈钢管材系统： （不锈钢管、不锈钢无缝管、不锈钢装饰管、不锈钢有缝管、不锈钢卫生管、不锈钢精密管、不锈钢毛细管）不锈钢板厚度标准@不锈钢板标准厚度表面有： 工业面、普通抛光面、镜面、拉丝面、、、、、① 不锈钢管圆管规格表：不锈钢板厚度标准@不锈钢板标准厚度Φ3Φ4Φ5Φ6Φ7Φ8Φ 9.5 Φ 10Φ 12.7 Φ 15.9 Φ 19.1 Φ 22.2 Φ 25.4 Φ 31.8 Φ 38.1 Φ 42.16 Φ 50.8 Φ
304 不锈钢高温力学性能的物理模拟 关小霞田建军杨健 指导教师：杨庆祥胡宏彦博士 燕山大学材料科学与工程学院 摘要：采用Gleeble-3500热模拟试验机对304 不锈钢的高温力学性能进行了物理模拟。对模拟结果中应力-应变曲线进行分析，并结合断口附近组织形貌的观察，得出结论：金属的极限应力随温度升高呈下降趋势；在δ-Fe向γ-Fe转变的某一温度，金属塑性急剧下降；对断口附近金相组织及SEM分析，推测晶界处可能存在着元素偏聚或析出相现象。 关键词：304不锈钢；力学性能；物理模拟 1.前言： 双辊铸轧不锈钢薄带技术是目前冶金及材料领域的前沿技术之一[1]，是直接用钢水制成2-5mm厚薄带的工艺过程。该技术可以大大简化薄带钢的生产流程，降低生产成本，并形成低偏析、超细化的凝固组织，从而使带材具有良好的性能，被公认为钢铁工业的革命性技术[2、3]。但是，不锈钢经铸轧后，薄带表面会形成宏观的裂纹，从而降低不锈钢薄带的力学性能，影响其质量[4-6]。 国内外在双辊铸轧不锈钢薄带技术上已经开展了一些研究工作。文献[7]对比了铸轧铁素体和奥氏体不锈钢薄带；文献[8、9]对铸轧304不锈钢薄带过程中高温铁素体的溶解动力学进行了研究；文献[10]对不锈钢薄带铸轧过程中凝固热参数和组织进行了研究；文献[11-14]对不锈钢薄带铸轧过程中的流场和温度场进行了数值模拟；文献[15]对铸轧304不锈钢薄带的力学性能进行了研究。文献[16]对304不锈钢在加热过程中的高温铁素体形核与长大和夹杂物在固－液界面的聚集进行了原位观察；文献[17]对薄带铸轧溶池液面进行了物理模拟；文献[18]对铸轧不锈钢薄带过程的凝固组织、流场、温度场及热应力场进行了数值模拟。但是，缺少对铸轧不锈钢薄带表面与内部裂纹的生成机理、演变规律以及预防措施方面的研究。 在高温性能物理模拟方面，国内外也有不少研究。文献[19]应用THERMECMASTOR-Z热加工模拟机对奥氏体不锈钢的高温热变形进行了模拟试验；文献[20]利用Gleeble-1500试验机对铸态奥氏体不锈钢在1000-1200℃温度区间进行了热压缩试验；文献[21]从位错理论角度出发，对高钼不锈钢热加工特征与综合流变应力模型进行了研究。但是，对铸轧不锈钢薄带高温力学性能的物理模拟方面的研究却极少。
材料物理性能 第一章、材料的热学性能 一、基本概念 1.热容：物体温度升高1K 所需要增加的能量。（热容是分子热运动的能量随温度变化的一个物理量）T Q c ??= 2.比热容：质量为1kg 的物质在没有相变和化学反应的条件下升高1K 所需要的热量。[ 与 物质的本性有关，用c 表示，单位J/(kg ·K)]T Q m c ??=1 3.摩尔热容：1mol 的物质在没有相变和化学反应的条件下升高1K 所需要的热量。用Cm 表示。 4.定容热容：加热过程中，体积不变，则所供给的热量只需满足升高1K 时物体内能的增加，不必再以做功的形式传输，该条件下的热容： 5.定压热容：假定在加热过程中保持压力不变，而体积则自由向外膨胀，这时升高1K 时供 给 物体的能量，除满足内能的增加，还必须补充对外做功的损耗。 6.热膨胀：物质的体积或长度随温度的升高而增大的现象。 7.线膨胀系数αl ：温度升高1K 时，物体的相对伸长。t l l l ?=?α0 8.体膨胀系数αv ：温度升高1K 时，物体体积相对增长值。t V V t t V ??= 1α 9.热导率（导热系数）λ：在 单位温度梯度下，单位时间内通过单位截面积的热量。（标志 材 料热传导能力，适用于稳态各点温度不随时间变化。)q=-λ△T/△X 。 10.热扩散率（导温系数）α：单位面积上，温度随时间的变化率。α=λ/ρc 。α表示温度变化的速率（材料内部温度趋于一致的能力。α越大的材料各处的温度差越小。适用于非稳态不稳定的热传导过程。本质仍是材料传热能力。）。 二、基本理论
1.德拜理论及热容和温度变化关系。 答：⑴爱因斯坦没有考虑低频振动对热容的贡献。 ⑵模型假设：①固体中的原子振动频率不同；处于不同频率的振子数有确定的分布函数； ②固体可看做连续介质，能传播弹性振动波； ③固体中传播的弹性波分为纵波和横波两类； ④假定弹性波的振动能级量子化，振动能量只能是最小能量单位hν的整数倍。 ⑶结论：①当T》θD时，Cv,m=3R；在高温区，德拜理论的结果与杜隆-珀蒂定律相符。 ②当T《θD时，Cv,m∝3T。 ③当T→0时，Cv,m→0，与实验大体相符。 ⑷不足：①由于德拜把晶体看成连续介质，对于原子振动频率较高的部分不适用； ②晶体不是连续介质，德拜理论在低温下也不符； ③金属类的晶体，没有考虑自由电子的贡献。 2.热容的物理本质。 答：温度一定时，原子虽然振动，但它的平衡位置不变，物体体积就没变化。物体温度升高了，原子的振动激烈了，但如果每个原子的平均距离保持不变，物体也就不会因为温度升高而发生膨胀。 【⑴反映晶体受热后激发出的晶格波和温度的关系； ⑵对于N个原子构成的晶体，在热振动时形成3N个振子，各个振子的频率不同，激发出的声子能力也不同； ⑶温度升高，晶格的振幅增大，该频率的声子数目也增大； ⑷温度升高，在宏观上表现为吸热或放热，实质上是各个频率声子数发生变化。材料物理的解释】 3.热膨胀的物理本质。 答：由于原子之间存在着相互作用力，吸引力与斥力。力大小和原子之间的距离有关（是非线性关系，引力、斥力的变化是非对称的），两原子相互作用是不对称变化，当温度上升，势能增高，由于势能曲线的不对称性必然导致振动中心右移。即原子间距增大。 ⑴T↑原子间的平均距离↑r＞r0吸引合力变化较慢 ⑵T↑晶体中热缺陷密度↑r＜r0排斥合力变化较快 【材料质点间的平均距离随温度的升高而增大（微观），宏观表现为体积、线长的增大】 4.固体材料的导热机制。 答：⑴固体的导热包括：电子导热、声子导热和光子导热。 ①纯金属：电子导热是主要机制； ②合金：声子导热的作用增强； ③半金属或半导体：声子导热、电子导热； ④绝缘体：几乎只有声子导热一种形式，只有在极高温度下才可能有光子导热存在。 ⑵气体：分子间碰撞，可忽略彼此之间的相互作用力。 固体：质点间有很强的相互作用。 5.焓和热容与加热温度的关系。P11。图1.8 ⑴①有潜热，热容趋于无穷大；⑵①无潜热，热容有突变
304不锈钢的腐蚀 应力腐蚀 应力腐蚀是指零件在拉应力和特定的化学介质联合作用下所产生的低应力脆性断裂现象。 应力腐蚀由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。 它的发生一般有以下四个特征：一、一般存在拉应力，但实验发现压应力有时也会产生应力腐蚀。二、对于裂纹扩展速率，应力腐蚀存在临界KISCC，即临界应力强度因子要大于KISCC，裂纹才会扩展。三、一般应力腐蚀都属于脆性断裂。四、应力腐蚀的裂纹扩展速率一般为10- 6～10-3 mm/min，而且存在孕育期，扩展区和瞬段区三部分 应力腐蚀机理的机理一般认为有阳极溶解和氢致开裂 晶间腐蚀 说明:局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。晶间腐蚀破坏晶粒间的结合，大大降低金属的机械强度。而且金属表面往往仍是完好的，但不能经受敲击，所以是一种很危险的腐蚀。通常出现于黄铜、硬铝和一些含铬的合金钢中。不锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工厂的一个重大问题。 晶间腐蚀是沿着或紧靠金属的晶界发生腐蚀。腐蚀发生后金属和合金的表面仍保持一定的金属光泽，看不出被破坏的迹象，但晶粒间结合力显著减弱，力学性能恶化。不锈钢、镍基合金、铝合金等材料都较易发生晶间腐蚀。 不锈钢的晶间腐蚀: 不锈钢在腐蚀介质作用下，在晶粒之间产生的一种腐蚀现象称为晶间腐蚀。产生晶间腐蚀的不锈钢，当受到应力作用时，即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失，这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。晶间腐蚀可以分别产生在焊接接头的热影响区、焊缝或熔合线上，在熔合线上产生的晶间腐蚀又称刀状腐蚀。 不锈钢具有耐腐蚀能力的必要条件是铬的质量分数必须大于12%。当温度升高时，碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度。因为室温时碳在奥氏体中的熔解度很小，约为0.02%～0.03%，而一般奥氏体不锈钢中的含碳量均超过此值，故多余的碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散，并和铬化合，在晶间形成碳化铬的化合物，如（CrFe）23C8等。但是由于铬的扩散速度较小，来不及向晶界扩散，所以在晶间所形成的碳化铬所需的铬主要不是来自奥氏体晶粒内部，而是来自晶界附近，结果就使晶界附近的含铬量大为减少，当晶界的铬的质量分数低到小于12%时，就形成所谓的“贫铬区”，在腐蚀介质作用下，贫铬区就会失去耐腐蚀能力，而产生晶间腐蚀。 不锈钢的晶间腐蚀 含碳量超过0.03%的不稳定的奥氏体型不锈钢（不含钛或铌的牌号），如果热处理不当则在某些环境中易产生晶间腐蚀。这些钢在425-815℃之间加热时，或者缓慢冷却通过这个温度区间时，都会产生晶间腐蚀。这样的热处理造成碳化物在晶界沉淀（敏化作用），并且造成最邻近的区域铬贫化使得这些区域对腐蚀敏感。敏化作用
或
杨氏模量 其中，表示杨氏模数，表示正向应力，表示正向应变。 杨氏模量以英国科学家托马斯·杨命名。 各种物料的杨氏模数约值 楊氏模量取决于材料的组成。举例来说，大部分金属在合金成分不同、热处理在加工过程中的应用，其楊氏模量值会有5％或者更大的波动。正如以下的很多材料的楊氏模量值非常接近。
? (1牛顿每平方毫米为1MPa) ? (1千牛顿每平方毫米为1GPa) 剪切模量 剪力模数（shear modulus）是材料力学中的名词，弹性材料承受剪应力时会产生剪应变，定义为剪应力与剪应变的比值。公式记为 其中，表示剪力模数，表示剪应力，表示剪应变。在均质且等向性的材料中： 其中，是杨氏模数(Young's modulus )，是泊松比(Poisson's ratio)。
体积模量 压缩示意图 体积模量（）也称为不可压缩量，是材料对于表面四周压强产生形变程度的度量。它被定义为产生单位相对体积收缩所需的压强。它在SI单位制中的基本单位是帕斯卡。 定义 体积模量可由下式定义： 其中为压强，为体积，是压强对体积的偏导数。体积模量的倒数即为一种物质的压缩率。 还有其他一些描述材料对应变的反应的物理量。比如剪切模量描述了材料对剪切应变的反应；而杨氏模量则描述了材料对线性应变的反应。对流体而言，只有体积模量具有意义。而对于不具有各向同性的固体材料（如纸、木等），上述三种弹性模量则不足以描述这些材料对应变的反应。 热力学关系 严格的说，体积模量是一个热力学量。说明在何种温度变化条件下对体积模量是有必要的。等温体积模量（）以及定熵（绝热）体积模量（）或其他形式都是可能出现的。实践中上述区分只是用于对气体的讨论中。 对于气体，绝热体积模量大约由下式给出： 而等温体积模量大约由下式给出：
不锈钢的力学性能 材料的力学性能是指材料在不同环境（温度、介质、湿度）下，承受各种外加载荷（拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等）时所表现出的力学特征。 一、强度（抗拉强度、屈服强度） 不锈钢的强度由各种因素来确定，但最重要的和最基本的因素是其中添加的不同化学元素，主要是金属元素。不同类型的不锈钢由于其化学成分的差异，就有不同的强度特性。 （1）马氏体型不锈钢 马氏体型不锈钢与普通合金钢一样具有通过淬火实现硬化的特性，因此可通过选择牌号及热处理条件来得到较大范围的不同的力学性能。 马氏体型不锈钢从大的方面来区分，属于铁—铬—碳系不锈钢.进而可分为马氏体铬系不锈钢和马氏体铬镍系不锈钢。在马氏体铬系不锈钢中添加铬、碳和钼等元素时强度的变化趋势和在马氏体铬镍系不锈钢中添加镍的强度特性如下所述。 马氏体铬系不锈钢在淬火—回火条件下，增加铬的含量可使铁素体含量增加，因而会降低硬度和抗拉强度。低碳马氏体铬不锈钢在退火条件下，当铬含量增加时硬度有所提高，而延伸率略有下降。在铬含量一定的条件下，碳含量的增加使钢在淬火后的硬度也随之增加，而塑性降低。添加钼的主要目的是提高钢的强度、硬度及二次硬化效果。在进行低温淬火后，钼的添加效果十分明显。含量通常少于1%。 在马氏体铬镍系不锈钢中，含一定量的镍可降低钢中的δ铁素体含量，使钢得到最大硬度值。 马氏体型不锈钢的化学成分特征是，在0.1%----1.0%C，12%---27%Cr的不同成分组合基础上添加钼、钨、钒和铌等元素。由于组织结构为体心立方结构，因而在高温下强度急剧下降。而在600℃以下，高温强度在各类不锈钢中最高，蠕变强度也最高。 （2）铁素体型不锈钢 据研究结果，当铬含量小于25%时铁素体组织会抑制马氏体组织的形成，因而随铬含量的增加其强度下降；高于25%时由于合金的固溶强化作用，强度略有
花岗岩高温力学性能 国内外学者对岩石在常温、高温高压下的各种物理力学性能进行了研究。Alm等考察了花岗岩受到不同温度热处理后的力学性质，并对花岗岩在温度作用下微破裂过程进行了讨论；张静华等对花岗岩弹性模量的温度效应和临界应力强度因子随温度的变化进行了研究；寇绍全等系统地研究了经过热处理的Stripa花岗岩的力学特性，得到了工程中需要的基本力学参数；林睦曾等研究了岩石的弹性模量随温度升高而变化的情况；Oda等研究了在温度作用下岩石的基本力学性质；Lau研究了较低围压下花岗岩的弹性模量、泊松比、抗压强度随温度的变化规律以及破坏准则；许锡昌等通过试验，初步研究了花岗岩在单轴压缩状态下主要力学参数随温度（20～600℃）的变化规律；朱合华等通过单轴压缩试验，对不同高温后熔结凝灰岩、花岗岩及流纹状凝灰角砾岩的力学性质进行了研究，分析比较3种岩石峰值应力、峰值应变及弹性模量随温度的变化规律，并研究了峰值应力与纵波波速、峰值应变与纵波波速的关系。 1.高温下花岗岩力学行为研究 张志镇在《花岗岩力学特性的温度效应试验研究研究》一文中以花岗岩（采自山东省兖州矿区济二井，主要成分为长石，以含钙钠长石为主，有部分钾长石，同时含有部分伊利石、辉石和少量其他矿物。加工成直径为25mm，高为50mm的圆柱体）为研究对象，在进行实时高温作用下（常温～850℃）单轴压缩试验。得到的应力－应变曲线亦大致经历4个阶段：压密阶段、线弹性阶段、弱化阶段和破坏阶段。由图1可以看出，实时高温作用下花岗岩的应力-应变曲线形状几乎一致，非弹性变形过程相对较短，当应力达到峰值时，岩样迅速破裂，呈脆性破坏；温度升高，直线段的斜率降低，表明弹性模量随着温度的升高而降低；温度超过550℃以后，峰值明显减小，轴向应变呈现出增大的趋势，主要是因为岩样的脆性减弱而延性增强。从热-力学的角度，当温度升高时，岩石晶体质点的热运动增强，质点间的结合力相对减弱，质点容易位移，故塑性增强而强度降低。
龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/299228128.html, 304不锈钢抗拉强度试验影响因素分析 作者：林剑峰 来源：《科学与财富》2016年第25期 摘要：文章通过试验，对比分析了不同试验速率与温度对奥氏体304不锈钢拉伸性能测试结果的影响规律，总体上的试验结果表明，试验速率对测定结果的影响较小，环境的温度变化才是测定结果波动的主要影响因素，以期本试验研究分析可指导生产检测与产品验收。 关键词：奥氏体304不锈钢；拉伸试验；马氏体；环境温度；试验速率 拉伸试验是力学性能试验中最基础、最常用的试验，拉伸试验中给出的性能指标也是在工业上应用最广泛的材料性能指标。304不锈钢是一种通用型奥氏体不锈钢，它的金属制品耐高温，韧性高，加工性能好，广泛使用于工业和家具装饰行业和食品医疗行业。拉伸性能是其力学性能测试中最基本、最通用的检验指标，也是304不锈钢产品的最基本交货依据。由于304不锈钢属于非稳态奥氏体不锈钢，在拉伸试验变形过程中会发生应变诱发相变产生马氏体，但金属材料本身材质的不均匀性以及在应变强化过程中温度、速率、应变量等均可影响应变诱发马氏体的转变量、转变速率等方面的情况，使得抗拉强度测定结果存在差异，不利于测试的进行。因此，有必要对拉伸试验检测结果波动的影响因素进行分析，掌握不同测试条件下拉伸性能测试结果的变化规律，从而对所检验的材料做出科学的评价。 1试验材料与试验方法 1.1试验材料 试验材料选用厚度为20mm、共3个炉号的热轧固溶态304不锈钢板，不同炉号钢板的化学成分略有不同。 1.2 试验方法 采用不同试验温度（在GB/T228.1-2010规定的温度范围内10～35℃）和不同拉伸试验速率（上、下限分别略大于和略小于GB/T228.1-2010规定的拉伸速率范围0.005～0.008s-1）对 上述304不锈钢板进行拉伸试验。拉伸试验用试样为螺纹头棒状试样，试样形状及尺寸如图1所示。拉伸试验前后分别测试试样均匀变形段的马氏体含量。拉伸试验采用德国产Z300高低温电子拉伸试验机完成，马氏体含量测定用瑞士产FeritscopeFMP30铁素体含量测定仪完成。 2 试验结果与讨论 2.1 304不锈钢加工硬化分析
不锈钢301和304的区别 如何不用药水和仪器鉴别301和304不锈钢材质？ 如题，不用药水和鉴别仪器如何区别301和304材质的不锈钢啊？? 301和304不锈钢的区别 ? 为什么不锈钢SUS 304 7/2H材料颜色是灰黑色，那位... 4, 将药水点滴在材质的非光滑面，使之充分化学反应；（具体使用方法请咨询技术人员）5, 适用于识别201,202,301,304,316牌号不锈钢.（此药水具有腐蚀性，小心使用．） 2, 根据其在表面呈现生锈色或深度（316），以及不锈钢的防腐蚀,防生锈的特点,分析生锈色的深浅度或深度（316）,去确定材质的牌号；3,在使用201,202,301,304专用药水，根据镍铬(Cr),镍(Ni)含量的多少即防腐防锈和材质耐久性强弱，在呈现的生锈色的深浅度容易辨别材质牌号；而316专用药水是根据钼的多少即一般316钼是 2-3%,越深即表示含量多，较浅即其材质化学成分接近304，202材质； 其技术参数: 1, 研制日本进口不锈钢识别药水,根据 201,202,301,304,316不锈钢的主要成分铬（Cr）,镍(Ni), 钼(Mo)的间晶组合结构,通过相反特性的液体钝化融合产生化学反应；2, 根据
其在表面呈现生锈色或深度（316），以及不锈钢的防腐蚀,防生锈的特点,分析生锈色的深浅度或深度（316）,去确定材质的牌号； 1Cr18Ni9Ti对应的是321，304对应的是0Cr18Ni9,差别可不小，现在市场上有用321代替304材质的，以次来欺骗客户. 304J1 改型-有不错的成形性能,表面品质佳-餐具,厨房用具,装饰 用途等 2.化学成分区分C Si Mn P S Cr Ni Cu JIS 基准≤0.08 ≤1.70 ≤3.00 ≤0.045 ≤0.030 18.00~20.00 6.00~9.00 1.00~3.00 304J1改型0.052 0.52 1.80 0.032 0.002 17.01 6.24 2.29 304J1 0.035 0.60 1.25 0.032 0.002 16.84 7.59 2.06 3.机械特性区分YS (Mpa) TS (Mpa) EI(%) Hv JIS 基准≥155 ≥450 ≥40 ≤200 304J1改型282 615 55 146 304J1 278 554 56 155 4.特点：1、外观表面和以前304J1无大的区别，和304也无大区别； 2、Ni含量的降低,深加工性能肯定无法和原来304相提并论. 这种材料由于钢开发成功,投入市场不久,各种使用性能特别是耐腐蚀性方 面性能如何,市场还没有太多反应. 综上所述，用户如果是采购深冲用料的话，那么就比较不适合选择304J1改型了.其它用途方面,客户可以试用. 不锈钢有哪些材质
物理性能测试仪器 原值50万以上的对外提供共享服务的大型科学仪器设备总量为20333台（套），其中物理性能测试仪器的数量为1875台（套），占总量的9.2%。物理性能测试仪器中，力学性能测试仪器1002台（套），其他227台（套），光电测量仪器215台（套），颗粒度测量仪器178台（套），声学振动仪器175台（套），大地测量仪器46台（套），探伤仪器32台（套）。
1 脉冲激光溅射沉积系统PLD-450 JGF600 中国上海大学上海 2 激光再生放大器PRO-FIKXP 美国上海大学上海 3 荧光光谱仪FLSP920 英国上海大学上海 4 动态力学分析仪Q800 DMA 美国上海大学上海 5 物理特性测量系统 PPMS-9T 美国上海大学上海 6 水分吸附仪IGAsorp 英国上海大学上海 7 声源定位分析系统GFAI Star48 德国上海市环境科学研究院上海 8 电子万能测试机5569 美国上海市伤骨科研究所上海 9 比表面积和孔隙度分析仪ASAP2020-M 美国上海市检测中心上海 10 光散射法颗粒计数器CLS-1000 美国上海市检测中心上海 11 光测量系统8164B 德国上海市检测中心上海 12 光功率计校准装置IQ-12000 加拿大上海市检测中心上海 13 耐光及耐气候色牢度试验机Ci3000+ 美国上海市服装研究所上海 14 日晒色牢度试验机Ci4000 美国上海市服装研究所上海 15 脉冲试验台BI 1002 ARF 意大利上海市塑料研究所上海 16 拉力试验机Z010 德国上海市塑料研究所上海 17 臭氧老化试验机Argentox Ozone 500 德国上海橡胶制品研究所上海 18 激光粒度分析仪Mastersizer 2000 英国上海市涂料研究所上海 19 万能材料实验机LR-50 英国上海市合成树脂研究所上海 20 拉力机AG-50kNE 日本上海市合成树脂研究所上海 21 万能材料试验机SHT5106 中国上海市机械制造工艺研究所有限公司上海 22 电液伺服疲劳试验机及电子引伸计810 Material test system 美国上海市机械制造工艺研究所有限公司上海 23 试验机配套高温炉及引伸仪ZWICK 德国上海市机械制造工艺研究所有限公司上海 24 便携式超声波相控阵检测仪Olympus OmniScan MX 美国上海市机械制造工艺研究所有限公司上海 25 万能试验机300t SHT4306-W 中国上海市机械制造工艺研究所有限公司上海 26 微机电子万能试验机CMT4204，CMT5305 中国上海市机械制造工艺研究所有限公司上海 27 万能材料试验机附试验机配套高温炉及引伸仪BXC-FR250 德国上海市机械制造工艺研究所有限公司上海 28 轴承压摆疲劳试验台PLS-700 中国上海市轴承技术研究所上海 29 关节轴承磨损试验机PLS-100 中国上海市轴承技术研究所上海 30 关节轴承磨损试验机PLS-300 中国上海市轴承技术研究所上海 31 轴承高速摆动试验台NSDZ-50 中国上海市轴承技术研究所上海 32 液压万能专用试验机ZGPJ19200 中国上海市轴承技术研究所上海 33 巴克豪森应力测试仪Bearing Sca 芬兰上海市轴承技术研究所上海 34 轴承高速摆动试验台NSDZ-20 中国上海市轴承技术研究所上海 35 部件温度冲击设备TC405-Ⅱ中国上海半导体照明工程技术研究中心上海 36 高低温交变湿热箱HUT410P 中国上海半导体照明工程技术研究中心上海 37 快速温度变化试验箱TU403-10 中国上海半导体照明工程技术研究中心上海 38 熔融玻璃旋转粘度计RSV-1600 中国中国建材国际工程集团有限公司上海 39 光谱椭偏仪SenPro 德国中国建材国际工程集团有限公司上海
60M n 钢高温力学性能研究 吴宗双,包燕平 (北京科技大学,北京100083 )摘 要:在G l e e b l e -2000动态热/力模拟实验机上,采用凝固法对60M n 钢的高温力学性能进行了研究。测定了零塑性温度和零强度温度,在4×10-4/s 应变速率下,所测钢种在熔点至750℃之间存在两个脆性温度区域,即熔点至1250℃的第Ⅰ脆性温度区域和925～750℃的第Ⅲ脆性温度 区域。在第Ⅲ脆性温度区域,γ单相区的铝、钛、铌以A l N 和N b N 等氮化物及γ+α两相区先共析α相呈网膜状在γ晶界的析出是造成钢脆化的主要原因。通过控制钢中氮、铝含量,采用合理的二冷方式,提高钢种的内在质量。 关键词:断面收缩率;60M n 钢;高温性能塑性区 中图分类号:T G 113.25 文献标识码:A 文章编号:1001-4012(2006)03-0116-03 S T U D Y O N H I G H T E M P E R A T U R E M E C H A N I C A LP E R F O R MA N C E O F60M nS T E E L W UZ o n g -s h u a n g ,B A OY a n -p i n g (U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n dT e c h n o l o g y ,B e i j i n g 1 00083,C h i n a )A b s t r a c t :T h i s p a p e rs t u d i e s h i g h t e m p e r a t u r e m e c h a n i c a l p e r f o r m a n c e o f60M n s t e e lb y m e t h o d s o f s o l i d i f y i n g o n G l e e b l e -2000e x p e r i m e n t a l m a c h i n e .Z D T (z e r o d u c t i l i t y t e m p e r a t u r e )a n d Z S T (z e r os t r e n g t h t e m p e r a t u r e )h a v eb e e nd e t e r m i n e d .U n d e r t h e s t r a i n r a t e o f 4×10-4 /s ,t h e r e e x i s t t w o l o wd u c t i l i t y t e m p e r a t u r e r e g i o n s f o r t h et e s t e d w i t h i nt h et e m p e r a t u r er a n g ef r o m s t e e lm e l t i n gp o i n t st o750℃,i .e .R e g i o n Ⅰf r o mt h e m e l t i n gp o i n t s t o 1300℃a n dR e g i o n Ⅲf r o m925℃t o750℃.I nR e g i o n Ⅲ,t h ed u c t i l i t y l o s s i sm a i n l y r e s u l t e d f r o mt h e p r e c i p i t a t i o n so f n i t r i d e so fA l ,N b ,e t c .a t t h e a u s t e n i t eb o u n d a r i e s i ns i n g l e γp h a s e t e m p e r a t u r e r a n g e a n d t h e f o r m a t i o no f t h e f i l m -l i k e p r o e u t e c t o i d f e r r i t e s a l o n g t h e γg r a i nb o u n d a r i e s i n γ+αt w o -p h a s e t e m p e r a t u r e r a n g e .B y t a k i n g m e a s u r e so f p r e c i s e l y c o n t r o l l i n g s t e e lN ,A l c o n c e n t r a t i o n sa n da d o p t i n g r e a s o n a b l es e c o n d a r y c o o l i n gp a t t e r n i n t e r i o r q u a l i t y o f s t e e lw i l l b e a d v a n c e d .K e y w o r d s :S h r i n k a g e o n c r o s s s e c t i o n ;60M n s t e e l ;H i g h t e m p e r a t u r e p e r f o r m a n c e ;D u c t i l i t y r e g i o n 马钢圆坯连铸机能生产国内直径最大的圆坯 (Ф4 50m m ),主要用于生产60M n 钢。为提高钢的质量,笔者利用G L E E B L E -2000热/力模拟试验机对高碳钢的高温性能进行了一系列试验,其结果除了直接确定钢的高温强度和断面收缩率之外,还可为铸坯应力应变数值模拟提供基本物性参数(零强度温度、零塑性温度)。为改进60M n 钢的质量提供了可靠的数据。 收稿日期:2005-05-20 作者简介:吴宗双(1972-) ,男,工程师。1 试验方法 试验是在G L E E B L E -2000热/力模拟试验机上进行60M n 钢高温性能的测试,同时借助光学显微镜和扫描电镜对组织和断口形貌进行观察和分析。因凝固法测定钢的高温力学性能比加热法更接近生 产实际状况[ 1] ,试验采用凝固法。1.1 试验试样 高温性能测试用试样取自马钢连铸圆坯(Ф4 50m m ),在铸坯距表面1/4处取样,试样的长度方向沿铸坯径向,与柱状晶成长方向平行。试样尺 · 611 ·