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铜、锡和铅对材料高温性能的影响
选用AISI 304(1.4301)和AISI 317(1.4439)这两种材料来进行一系列的测试。它们的凝固模式主要分别为铁素体模式和奥氏体模式。只有AISI 304才加入铅。
①铜的加入从根本上降低了特征温度，但对两种材料的作用不同。对于材料AISI 317，其临界凝固温度区间从34K(含0.07％铜)增至48K(含2.34％铜)。同时零强度温度和零塑性温度都有所下降。对于材料AISI 304，当铜含量从0.07％增至0.81％时，其熔点温度、凝固点温度、零强度温度和零塑性温度下降了约8K，当铜含量增至2.49％时，这些温度开始保持不变，但临界凝固温度区间增大。从加铜合金断裂时的断面收缩率和最大拉力随温度的变化关系可知，随着铜含量的增加，对断面收缩率并没有明显影响。AISI 317,HAISI 304，随着温度逐渐降至l100-C，它们的塑性不但没有降低反而有所升高。用来进行拉伸测试的试样含铜量是最高的(AISI 317含铜2.34％，AISI 304含铜2.49％)。随着铜含量的增加，AISI 304的断面收缩率没有变化而AISI 317的断面收缩率则稍微下降。塑性的降低主要是由于较高的形变速率而不是由于铜含量的增加。
②锡的加入从根本上降低了材料的特征温度，但对两种钢的作用方式不同。对AISI 317，随着锡含量从O.006％增加到O.15％，其临界凝固温度区间从34K增至67K，几乎增加了一倍；而当锡含量增至约O.3％时，则降至58K。锡对AISI 304的作用则不同，随着锡含量从O.009％增加到O.22％，其临界凝固温度区间最初升高而后保持在l6K，一直到锡含量增至O.41％(试样Sn 3)。
对于AISI 304随着锡含量的增加，当温度小于l25O℃时，零强度温度、零塑性温度以及断面收缩率都有所下降，而对AISI 317这种变化不是连续的。当平均锡含量为O.15％时达到最低值。对材料的显微组织研究表明，这种情况出现的原因是锡含量的增加降低了钼元素的偏聚。另外，大量硫和锰的偏聚也有重要影响。总而言之，可以说两种材料中锡含量的增加显著降低了其韧性，尤其是在1300℃左右的温度区间内。AIS工304塑性的降低要大于AISI 317。对于这两种材料，当含锡量最高的试样在大生产条件下退火后，两种材料在应变速度为O.3s-1_的情况下其韧性有所降低，但在950℃至125O℃的温度区间内几乎保持不变。由于断面收缩率的变化同未经过退火的情况以及低应变速度的变化方向一致，因此可以得出这样的结论，即：材料塑性的变化是由于应变速度的影响。
③铅 本文研究了铅对AISI 304(1.4301)高温性能的影响。由于试样较少，所以只进行了有限的实验工作。铅的最大加入量为l4×10-6根据差式热分析法研究发现，当铅含量在(1O～14)×10-6时，材料的熔点Tlig降低了约8K，凝固点Tsol降低了约1OK。当铅含量从O增至1O×10-6时临界温度区间△To(零强度温度和零塑性温度之间的差值)从5K增至约35K。
较低的变形速度对材料的韧性似乎没有什么影响。相反，退火试样在应变速度为O.3S-1条件下进行试验，其韧性在11O0℃至12OO℃的温度范围内明显降低。
加入钙和镁对不锈钢高温强度和塑性的影响是通过对AISI 304LN(1.4311)和AISI 316L(1.4435)的研究得出的。这两种钢的初生析出相分别为铁素体和奥氏体。
对AISI 304LN，加入不同含量的钙和镁在整个温度区间内材料的韧性都有所增加。钙和镁的添加对AISI 316L的作用也相同。同不加钙和镁的试样相比，加入(15～17)×10-6的
镁可使AISI 316L的零塑性温度降低1OK。但是其塑性仍显著低于AISI 304LN。
4、讨论
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