奥氏体不锈钢在单调和循环加载下的力学性能

摘要

为促进奥氏体不锈钢在结构体系中应用，需要明确奥氏体不锈钢材料的力学性能。以材料类型和加载制度为变量，对33根棒状试件进行试验测试，获得了应力-应变曲线、应力-时间曲线以及骨架曲线，探讨了屈强比、滞回耗能和断后伸长率等力学性能指标的影响规律。在此基础上，拟合得出Johnson-Cook模型（J-C模型）的参数值，并采用ABAQUS软件建立了奥氏体不锈钢试件的有限元模型，数值模拟结果与试验结果吻合较好，验证了有限元建模方法的准确性以及J-C模型的适用性。试验结果表明：奥氏体不锈钢试件的应力-应变曲线具有显著的非线性特征，均有弹性阶段、强化阶段以及局部变形阶段，但没有明显的屈服平台；316型号奥氏体不锈钢试件在循环加载下的屈强比达到了0.857，滞回耗能和断后伸长率明显下降，其塑性变形能力逐渐减弱；303、304型号奥氏体不锈钢试件在单调和循环加载下的屈强比、滞回耗能以及断后伸长率等力学性能指标较为接近，二者具有良好的塑性变形能力。

关键词

奥氏体不锈钢 / 低周疲劳 / 力学性能 / 耗能