奧氏體不銹鋼A304晶界特征與晶界強度的關(guān)系.pdf

1、在工程實際中，金屬材料的脆性斷裂事故通常是由沿晶斷裂引起的。沿晶斷裂的原因是晶界強度小于晶內(nèi)強度。晶內(nèi)強度比較穩(wěn)定，而晶界強度受晶界結(jié)構(gòu)和成份的影響。晶界結(jié)構(gòu)主要是指晶界的取向差；晶界成份主要指雜質(zhì)的偏聚濃度。另外，由于晶界強度不易測定，通常用晶界硬度表征晶界強度。
　　本文利用納米壓痕儀測量了A304奧氏體不銹鋼晶界附近的（納米）硬度值和彈性模量，利用電子背散射衍射技術(shù)（EBSD）測量了晶界的取向差。結(jié)果表明晶界包括一般晶界和特

2、殊重位點陣晶界，其中重位點陣晶界主要是Σ3晶界。
　　試驗主要測量了無雜質(zhì)偏聚的試樣，觀察到如下現(xiàn)象：(a)某些隨機晶界和Σ3晶界兩側(cè)晶粒內(nèi)部的硬度不相等；(b)隨著壓頭載荷的增加，硬度值逐漸減??；(c)隨著壓痕到晶界的距離減小，硬度值增大。分析發(fā)現(xiàn)一般晶界的硬度值隨著取向差的增加而增加。雖然Σ3晶界的取向差一定，但它的硬度卻不是一個常數(shù)，且硬度的變化范圍要比一般晶界的大。硬度最大值和最小值都出現(xiàn)在Σ3晶界處。
　　由于晶界

3、兩側(cè)晶內(nèi)硬度不一定相等，我們采用了晶界硬度與晶界兩側(cè)晶內(nèi)較小硬度的比率作為晶界強化率。結(jié)果表明一般晶界的強化率隨著取向差的增加而增加。另外，本文還對晶界的硬度值、強化率與Brandon’s ratio之間的關(guān)系進行了研究，發(fā)現(xiàn)隨著Brandon’s ratio的增加3Σ的硬化率沒有太大的變化，3但晶界的硬度卻在增加。
　　為了弄清雜質(zhì)晶界偏聚是否對晶界硬度有影響，本文還測量了有磷偏聚的試樣。結(jié)果沒有觀察到明顯的晶界強化或弱化的現(xiàn)象