已經(jīng)表明應(yīng)變感生馬氏體的回復(fù)退火是一種亞穩(wěn)奧氏體Cr-Ni合金中細(xì)化晶粒的有效方法。在過(guò)去的二十年里，Tomimura等人將這種技術(shù)用于特殊合金，并且后來(lái)用于大規(guī)模生產(chǎn)奧氏體不銹鋼，如：304L、316L、301和301LN等。該簡(jiǎn)單的方法包括奧氏體的強(qiáng)冷變形產(chǎn)生應(yīng)變感生馬氏體并使其變形，隨后使變形的馬氏體回復(fù)到超細(xì)/納米等級(jí)晶粒的奧氏體。在實(shí)驗(yàn)室規(guī)模內(nèi)獲得了靜態(tài)力學(xué)強(qiáng)度和延性的極好結(jié)合，而且耐腐蝕能力優(yōu)于冷軋鋼材。近年來(lái)，推薦納米級(jí)晶粒的316LN用作醫(yī)學(xué)應(yīng)用中的生物材料。

很少有人研究超細(xì)晶（UFG）奧氏體不銹鋼的疲勞行為。DiSchino等人探討了1～50μm晶粒細(xì)化對(duì)304型和高氮Cr-Mn鋼的疲勞強(qiáng)度的影響。晶粒細(xì)化對(duì)304型鋼的疲勞強(qiáng)度產(chǎn)生強(qiáng)烈影響，而因?yàn)榈辖鸹龠M(jìn)滑移帶的形成使得晶粒細(xì)化對(duì)Cr-Mn-N鋼的疲勞強(qiáng)度產(chǎn)生小的影響。

有研究表明強(qiáng)變形技術(shù)可改善材料的疲勞強(qiáng)度，尤其是在高周制度下。在超聲波表面研磨技術(shù)方面，Roland等人研究了316L型鋼，并觀察到疲勞極限有～21%的提高。同樣地，Uusitalo等人曾報(bào)道研磨處理后316L型鋼和301LN型鋼的抗彎曲疲勞性能顯著提高（～43-80%）。于是，強(qiáng)塑性變形在材料中產(chǎn)生殘余應(yīng)力，并進(jìn)一步削弱不銹鋼的耐腐蝕性能。相反，回復(fù)退火可在沒(méi)有內(nèi)應(yīng)力的情況下產(chǎn)生具有均勻的UFG組織的松散材料。

關(guān)于晶粒尺寸對(duì)301LN鋼疲勞行為的影響的初步研究表示疲勞機(jī)理對(duì)晶粒尺寸敏感。目前的研究是關(guān)于具有極好靜態(tài)力學(xué)性能的經(jīng)回復(fù)退火的UFG奧氏體不銹鋼的疲勞行為，希望能擴(kuò)展它潛在的應(yīng)用領(lǐng)域。

試驗(yàn)用的材料是大規(guī)模生產(chǎn)的退火301LN型Cr-Ni奧氏體不銹鋼?；瘜W(xué)成分是（wt%）：Fe-0.017C-1.29Mn-17.3Cr-6.5Ni-0.15Mo-0.15N。通過(guò)拉伸試驗(yàn)、疲勞試驗(yàn)等研究了經(jīng)回復(fù)退火獲得的超細(xì)晶301LN型Cr-Ni奧氏體不銹鋼高周彎曲疲勞行為，并與普通的粗晶相似物進(jìn)行了比較。結(jié)果表明：疲勞極限明顯從350MPa提高到630MPa，拉伸強(qiáng)度提高了59%，這一行為歸因于晶粒細(xì)化。疲勞周期變化導(dǎo)致兩種組織的硬度增加不同：在粗晶鋼中增加47%，而在超細(xì)晶鋼中僅為6～10%。觀察到超細(xì)晶鋼中疲勞損失發(fā)生在晶界裂紋處，而粗晶的相似物中主要是滑移帶的形成和裂紋沿這些滑移帶和晶界而延伸所致。（心遠(yuǎn)）