304不锈钢低周疲劳断裂特性的研究

304不锈钢是应用最为广泛的一种铬-镍不锈钢，具有良好的耐蚀性、耐热性、低温强度和机械特性，同时具有良好的加工性能和可焊性。它广泛用于制作要求具有良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件中，在机械、航空航天等领域中应用得比较广泛，主要是制成油气管、压力容器等，大多在特殊的工作环境中。油气管、压力容器等在整个寿命内受到的循环次数有限，例如，压力容器有时每天只受到几个载荷循环。在工程实际应用中它的静强度一般都会满足要求，因而对它的低周疲劳断裂特性的研究具有实际意义。304不锈钢构件疲劳断裂的事件时有发生，导致严重后果。

在应力控制下对304不锈钢试样进行拉压疲劳试验，研究其低周疲劳断裂特性。对试验数据处理，得到304不锈钢在应力控制下的低周S-N曲线并拟合出低周应力寿命的表达式；利用表达式计算出304不锈钢的疲劳极限；分析在不同应力下应变与寿命之间的关系以及加载次数与塑性应变能之间的关系；对断口进行观察。载荷越大，疲劳源越多，其间距越小，试件断裂越快，寿命越短，断口疲劳源区越粗糙。这是由于当载荷较大时，在试件表面易于形成裂纹源，裂纹数目越多，试件越易于断裂，断口表面摩擦的次数较少，也就较粗糙；载荷越小，试件断裂需要的时间越久，那么断口表面摩擦也就越严重，相对来说也就越平整