Z3CN20-09M铸造奥氏体不锈钢的低周疲劳行为
铸造奥氏体不锈钢(castausteniticstainlesssteels，CASS)因其优异的力学性能、良好的耐腐蚀性能和焊接性能，广泛应用于核能、化工等工业。在压水堆核电站中，铸造奥氏体不锈钢主要用在核岛中的一回路主管道和主泵壳体等关键位置，铸造奥氏体不锈钢部件的力学性能对于核电站的安全运行至关重要。由于压水堆核电站采用高压含硼水作为冷却剂，在服役期间经常承受压力波动，疲劳破坏也是铸造奥氏体不锈钢部件主要的失效方式之一。
采用径向应变控制
研究了Z3CN20-09M奥氏体不锈钢在室温和350℃高温下的低周疲劳行为。Z3CN20-09M不锈钢表现为先硬化后软化的循环特性，但硬化的程度取决于温度和应变幅。随着应变幅的增加，Z3CN20-09M钢的低周疲劳循环寿命逐渐减短，而相同循环次数下应力幅也随之提高。温度对Z3CN20-09M钢的低周疲劳行为影响较大，与室温相比高温下的循环硬化程度更高，相同应变幅下高温的低周疲劳寿命也高于常温下的寿命。通过疲劳实验的原位观察发现，奥氏体内的滑移面、夹杂物及奥氏体和铁素体两相的界面是疲劳裂纹可能的形核位置，奥氏体和铁素体两相的不协调变形使相界处产生应力集中，导致疲劳裂纹容易沿两相界面扩展。
