Acta Materialia: Heterojen nanoyapılı 316L östenitik paslanmaz çeliğin nanotwin demetleri ile kırılma davranışı

Giriş Ostenitik paslanmaz çelik iyi korozyon direncine ve oksidasyon direncine sahiptir, ancak dayanımı 300 MPa'dan daha azdır ve bu da ostenitik paslanmaz çeliğin endüstride uygulanmasını büyük ölçüde sınırlar. Günümüzde, ostenitik paslanmaz çeliği, tane boyutunu plastik mikronlara ve hatta nanometrelere plastik olarak sıkıştırarak güçlendirmek için etkili bir önlemdir. Bununla birlikte, gerilme sertliği ve kuvvet homojenliği, ikiz sınırlarda ve küçük taneler içinde biriken yüksek yoğunluklu yer değiştirmeler nedeniyle büyük ölçüde azaltılmıştır. Şu anda, nano ikiz demetleri tarafından üretilen kırılma tokluğu mekanizması hala belirsizdir. Doğrusu, Shenyang Metal Enstitüsü'nden Profesör Lu Lei (Sorumlu yazar) en son araştırma sonucunu yayınladı: “Heterojen nanoyapılı 316L östenitik paslanmaz çeliğin kırılma davranışı nanotwin demetleri ile ”Acta Materialia'da. Bu makalede, araştırmacılar, farklı sıcaklıklarda ve farklı plastik suşlarda tavlanmış nano ikizlenmiş 316L paslanmaz çeliklerin kırılma tokluğunu test etmiş, nanokristalik matrislerde nano ikizlemenin toklaşma mekanizmasını hasara karşı ortaya çıkaran ve en uygun ısıl işlem prosesini ortaya çıkarmıştır. , dayanıklılığı ve tokluğu en iyi uyumu elde etmek için kullanılır. Şekil 1 Kırılma tokluğu ve çekme deneyi için kullanılan örneklerin şematik diyagramı DPD 316L paslanmaz çelikten 2 TEM görüntüsü (a) DMD 316L paslanmaz çelik kesiti TEM görüntü ε = 1,6 (b ) Nano boyutlu deforme ikizler (c) Uzatılmış nano ikiz matriksFig.3 Kesit TEM görüntü DPD 316L paslanmaz çeliğin image = 1,6'lık 720 ° CF de 4 min kırılma tokluğunun tavlanması için 20 dakika tavlama (a) İşlem görmemiş DPD'nin yük-yer değiştirme eğrileri Farklı plastik suşlarda 316L paslanmaz çelik (b) DPD'nin farklı sıcaklıklarda tavlanmış DPD 316L paslanmaz çelik (Load = 1,6 (c) 'de karşılık gelen J-integral-çatlak açma eğrisi (a) (d) J-integral-çatlak açma eğrisi Şekil (b) 'de Şekil 5 DPD 316L paslanmaz çelik numunenin (a) ε = 0.4 (b) ε = 1.6 (c) ε = 1.6, 710 ° C tavlama 20 dakikaFigure'deki kırılma yüzeyinin SEM görüntüsü 6 kırılma morfolojisi analizi (a, b) ε = 1.6 olduğunda, kırılmış iki parçanın kırılma yüzeyi kısmı aynı konumdadır (c, d) (a, b) 'ye karşılık gelen CLSM diyagramı. Şekil 7 D = 1,6 olan DPD 316L paslanmaz çeliğin çatlak ucu görünümü (= 1,6 (a) D ile DPD 316L paslanmaz çeliğin çatlak ucu morfolojisi = 1.6 (b) Şekil (a) 'daki b kutusunun büyütülmüş görüntüsü (c) Şekil (a)' daki c kutusunun büyütülmüş görüntüsü Şekil. 8 Çatlak yayılımının şematik diyagramı (a) Nanokristal matrislerde boşluk ve büyüme çekirdeği (b) Çatlaklar nanotitanyum ışını çevrelemektedir ve nanotwinned kiriş çatlak yayılmasını engellemektedir (c) Nano ikiz demetleri çekilir ve boş kısımları uçlarında (d) Nano ikiz demetlerine uzak bir mesafede kayma çatlakları üretin ve nano ikiz demetlerini (e) kırılma yüzeyinin içbükey ve dışbükey Fig olduğu Dimple şekilli kısımda bırakın. 9 Kırılma tokluğu ve akma dayanımı eğrileri Özet Özet Nano ikiz teller, nanokristalli matristeki boşlukların oluşumunu bastırmada ve mekanik özellikleri geliştirmede önemli bir rol oynar. Aynı zamanda, nano ikiz teller çatlak ilerlemesini baskılayabilir ve kırılma direncini büyük ölçüde artırabilir. Tavlama işlemi ile değişken iri nanokristal tanecikler, yeniden kristalize edilmiş tanelere veya yeniden kristalize edilmiş tanelere dönüşür ve elde edilen nano ikiz ışını, sertleştirme etkisini artırabilir. Nano ikizlenmiş çeliğin akma dayanımı 1 GPa'ya ulaşabilir ve kırılma tokluğu yaklaşık 140 MPa m1 / 2'dir. Kaynak: Heterojen nano-yapılı 316L östenitik paslanmaz çeliğin nanotwin demetleri ile kırılma davranışı (Acta Materialia, 2018, doi.org/10.1016/ j.actamat.2018.02.065).
Kaynak: Meeyou Karbür