奧氏體不銹鋼因其具有良好的塑性、出色的高低溫韌性、優(yōu)異的抗腐蝕性而在壓力容器和管道等承壓設(shè)備領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。但奧氏體不銹鋼屈服強(qiáng)度較低，相應(yīng)地，以材料的屈服強(qiáng)度為基準(zhǔn)所確定的材料許用應(yīng)力值也較低，因此不能充分發(fā)揮奧氏體不銹鋼的承載能力，使得設(shè)計的容器壁較厚，設(shè)備笨重，制造和運輸成本高。盡管奧氏體不銹鋼屈服強(qiáng)度較低，但其屈強(qiáng)比小，塑性裕度較大，因此，設(shè)法提高材料的屈服強(qiáng)度是減薄容器壁厚，提高材料利用率，實現(xiàn)壓力容器輕型化設(shè)計與制造的關(guān)鍵。通過應(yīng)變強(qiáng)化技術(shù)，使材料一部分發(fā)生塑性變形，可以提高奧氏體不銹鋼的承載能力，節(jié)省材料，降低運輸能耗。

現(xiàn)有研究基于應(yīng)變強(qiáng)化技術(shù)，通過試驗研究了不同應(yīng)變量和應(yīng)變速率對奧氏體不銹鋼力學(xué)行為的影響規(guī)律，為該技術(shù)在壓力容器中的工程應(yīng)用提供了依據(jù)。

針對奧氏體不銹鋼塑性和韌性優(yōu)良但屈服強(qiáng)度低的問題，提出采用應(yīng)變強(qiáng)化工藝來提高奧氏體不銹鋼的屈服強(qiáng)度。研究了應(yīng)變強(qiáng)化工藝中的兩個關(guān)鍵工藝參數(shù)—應(yīng)變量和應(yīng)變速率對材料力學(xué)行為的影響。對應(yīng)變量的研究結(jié)果表明，將奧氏體不銹鋼的應(yīng)變強(qiáng)化量控制在百分之十左右，材料的屈服強(qiáng)度可以得到顯著提高。由此可大幅減薄壓力容器的設(shè)計壁厚，實現(xiàn)壓力容器的輕型化設(shè)計。與此同時，在百分之十左右的形變量下，因形變誘發(fā)的馬氏體量很少，材料仍保持了較好的塑性和韌性，為壓力容器的安全設(shè)計提供了保證。對應(yīng)變速率的研究結(jié)果表明，在準(zhǔn)靜態(tài)條件下，奧氏體不銹鋼材料力學(xué)性能指標(biāo)對應(yīng)變速率不敏感，但過小的應(yīng)變速率會導(dǎo)致材料出現(xiàn)鋸齒形屈服，產(chǎn)生PLC效應(yīng)。

利用奧氏體不銹鋼應(yīng)變強(qiáng)化技術(shù)能有效提高材料利用率，節(jié)約原材料，實現(xiàn)壓力容器輕型化設(shè)計與制造，經(jīng)濟(jì)和社會效益顯著。通常將奧氏體不銹鋼的應(yīng)變量控制在百分之十以內(nèi)，可以確保壓力容器安全且不降低其壽命與可靠性。此技術(shù)目前已經(jīng)被部分發(fā)達(dá)國家的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)采納。奧氏體不銹鋼強(qiáng)度低但塑韌性好。通過應(yīng)變強(qiáng)化，可以顯著提高材料的屈服強(qiáng)度，由此使壓力容器設(shè)計壁厚大幅減薄。當(dāng)最大形變量控制在百分之十左右，由形變產(chǎn)生的馬氏體量很少，沒有明顯降低材料的塑性和韌性。在準(zhǔn)靜態(tài)應(yīng)變速率范圍內(nèi)，材料的力學(xué)參數(shù)對應(yīng)變速率不敏感。但是當(dāng)應(yīng)變速率過低，在形變過程中會產(chǎn)生鋸齒形屈服現(xiàn)象，從而會對材料的塑性性能造成不利影響。(欣然)