Acta Materialia: Comportamento de fratura de aço inoxidável austenítico 316L nanoestruturado heterogêneo com feixes nanotwin

Introdução O aço inoxidável austenítico tem boa resistência à corrosão e resistência à oxidação, mas sua resistência é inferior a 300 MPa, o que limita muito a aplicação de aço inoxidável austenítico na indústria. Atualmente, é uma medida eficaz para fortalecer o aço inoxidável austenítico esticando de maneira plasticamente o tamanho do grão em submicrons ou nanômetros. No entanto, o endurecimento por tensão e a uniformidade de resistência são grandemente reduzidos devido a deslocamentos de alta densidade que se acumulam nos limites gêmeos e dentro de pequenos grãos. Atualmente, o mecanismo de endurecimento de fraturas produzido por nano pacotes gêmeos ainda não está claro.Recentemente, o professor Lu Lei (Instituto Internacional de Metais de Shenyang) publicou o último resultado de pesquisa “Comportamento de fratura de aço inoxidável austenítico nanoestruturado heterogêneo 316L com feixes de nanotubos Em Acta Materialia. Neste artigo, os pesquisadores testaram a tenacidade à fratura dos aços inoxidáveis 316L nano-geminados recozidos a diferentes temperaturas e diferentes tensões plásticas, revelando o mecanismo de endurecimento da nano-geminação em matrizes nanocristalinas contra danos e encontrando o processo de tratamento térmico mais adequado. , para que a sua resistência e dureza obtenham a melhor correspondência.Figura 1 Diagrama esquemático das amostras usadas para tenacidade à fratura e ensaios de traçãoFigura 2 Imagem TEM de aço inoxidável DPD 316L (a) DMD 316L seção transversal de aço inoxidável Imagem TEM com ε = 1,6 (b ) Gêmeos deformados de tamanho nanométrico (c) Matriz de nano gêmeos alongadaFig.3 Corte transversal da imagem TEM do aço inoxidável DPD 316L com ε = 1,6 por 20 min de anelamento a 720 ° CFigure 4 tenacidade à fratura (a) Curvas de deslocamento de carga de DPD não tratado Aço inoxidável 316L em diferentes tensões de plástico (b) Curvas de deslocamento de carga de aço inoxidável DPD 316L recozidas a diferentes temperaturas para ε = 1,6 (c) A correspondente curva de abertura de fenda integral J na Fig. (A) (d) Curva de abertura da fissura integral-J na Fig. (B) Figura 5 Imagem SEM da superfície da fratura da amostra de aço inoxidável DPD 316L (a) ε = 0,4 (b) ε = 1,6 (c) ε = 1,6, 710 ° C emparelhamento 20minFigura 6 análise morfológica da fraturaQuando (a, b) ε = 1,6, a superfície da fratura de duas partes do fraturado parte está na mesma posição (c, d) Diagrama CLSM correspondente a (a, b) Fig.7 Aparência da ponta de fissura do aço inoxidável DPD 316L com ε = 1,6 (a) Morfologia da ponta da fissura do aço inoxidável DPD 316L com ε = 1.6 (b) Vista ampliada da caixa b na Figura (a) (c) Vista ampliada da caixa c na Figura (a) Fig. 8 Diagrama esquemático da propagação da fissura (a) Nucleação de vacâncias e crescimento em matrizes nanocristalinas (b) Fissuras circundam o feixe de nanotitânio e o feixe nanotwin contido obstrui a propagação de fissuras (c) Nano feixes duplos são puxados, e vacúcias nublam na ponta (d) Produzir trincas de cisalhamento a uma distância dos nano feixes duplos e, eventualmente, deixar os feixes duplos nano (e) seção em forma de concha onde a superfície da fratura é côncava e convexa. 9 Resistência à fratura e curvas de resistência ao escoamento Resumo As fitas nano-gêmeas desempenham um papel importante na supressão da formação de vagas na matriz nanocristalina e na melhoria das propriedades mecânicas. Ao mesmo tempo, as nano fitas gêmeas podem suprimir a propagação de fissuras e aumentar consideravelmente a resistência à fratura. Através do tratamento de recozimento, os grãos de nanocristais grossos variáveis transformam-se em grãos recristalizados ou grãos recristalizados, e o nano feixe duplo resultante pode melhorar o efeito de endurecimento. A resistência ao escoamento do aço nano-geminado pode atingir 1 GPa, e a tenacidade à fratura é de cerca de 140 MPa m1 / 2.Referência: Comportamento de fratura de aço inoxidável austenítico 316L nanoestruturado heterogêneo com feixes de nanotubos (Acta Materialia, 2018, doi.org/10.1016/ j.actamat.2018.02.065).
Fonte: Meeyou Carbide