关于服役时效316奥氏体不锈钢变形的EBSD研究

AISI 316奥氏体无锡不锈钢具有较高的高温强度、抗氧化性和抗蠕变性，被广泛用于电站，但长时间暴露在823K(550℃)以上将降低材料的力学性能，发生塑性变形，导致应力腐蚀断裂的可能性增大。对电站的剩余使用寿命进行预测，需要准确判断316不锈钢关键部件的非弹性变形程度并建立变形机理模型。

　　来自英国的科研人员对在789K(516℃)高温下长期服役的AISI 316H不锈钢的变形进行了试验分析，通过背散射电子衍射(EBSD)研究晶内取向差在不同温度(297K和823K)和应变速率(从3.5×10-3到4×10-7s-1)条件下随作用应变(包括拉伸和压缩)的变化。

　　试验结果发现，在真实应变<0.1的对数正态分布和应变>0.1的γ分布后，局部取向差的分布取决于施加的塑性应变。当温度为823K(550℃)时，取向差的分布取决于作用应变速率。在塑性应变<0.23的范围内，通过KAM、LAMF和AMIS等度量标准可量化晶格取向差随塑性应变的增加而发生的演变。当应变速率低至10-5s-1时，所有度量标准对变形温度、形态(拉伸vs压缩)以及测量平面的取向均不再敏感。度量标准的应变敏感性取决于计算中涉及的取向差范围。由此，研究人员提出了一种新的、简单的度量标准——未变形晶粒比例，用于评估时效和未时效材料的应变情况。与未时效的材料相比，时效材料中的晶格取向差随应变变化更快，所有度量标准均对热时效作用敏感。通过比对，在评估时效316不锈钢的塑性应变方面，EBSD与纳米硬度测试的结果高度一致。