本報(bào)告試圖概述許多能夠提高不銹鋼厚壁管材料疲勞壽命的途徑。須加考慮的主要方面為：(1)設(shè)計(jì)人員需正確選擇不銹鋼管材料或材料組合，以使其發(fā)揮可能的最佳的疲勞抗力；(2)在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和使用階段中避免應(yīng)變集中；(3)對不適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)，不精心的拿放和有害的環(huán)境提供表面防護(hù)；(4)要考慮設(shè)計(jì)、工藝和使用要求等的因素，采取各種手段，以引入有利的殘余壓應(yīng)力，使不銹鋼厚壁管材料在使用中能夠保持有壓應(yīng)力；(5)采用重復(fù)熱處理、表面“去皮”以及任何其他調(diào)節(jié)性能和恢復(fù)性能的辦法，以備材料一旦遭受損壞仍能恢復(fù)疲勞抗力；(6)采用破損安全設(shè)計(jì)方法和連續(xù)監(jiān)視概念。

雖然不少途徑中的多數(shù)是基于對不銹鋼厚壁管疲勞基本機(jī)理的理解，必須強(qiáng)調(diào)的是，在這些范圍內(nèi)卻須做更多的工作，以便使這些已建立的概念充分發(fā)揮作用。例如，為使厚壁鋼管材料達(dá)到改進(jìn)的疲勞抗力，進(jìn)一步發(fā)展控制凝固技術(shù)，以保持提高中溫和高溫的疲勞抗力的巨大潛力；這對于像渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)部件的應(yīng)用特別有用。熱機(jī)械處理在各種金屬系統(tǒng)中作為改善疲勞抗力的手段才剛剛出現(xiàn)，對它作進(jìn)一步探索可能會(huì)得到巨大的收益。在表面防護(hù)領(lǐng)域內(nèi)，尚有不少工作待做，以使涂層與基本金屬恰當(dāng)“結(jié)合”，才能得到適當(dāng)?shù)牟牧辖M合而達(dá)到優(yōu)良的疲勞抗力。在這方面，滲金屬不銹鋼厚壁管是一種特別有希望的并值得進(jìn)一步研究的技術(shù)。由于不銹鋼厚壁鋼管的性能調(diào)節(jié)對改進(jìn)疲勞壽命提供許多的機(jī)會(huì)，因此漸增應(yīng)力處理和有關(guān)工藝值得進(jìn)一步研究。利用諸如“去皮”技術(shù)使材料恢復(fù)其抗疲勞能力，在渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)應(yīng)用上收到效果，對各種金屬系統(tǒng)用重復(fù)熱處理來“治愈”的研究也是如此。

把斷裂力學(xué)的應(yīng)用作為一種分析不銹鋼厚壁管工具來建立容許的裂紋成長極限，則要求擴(kuò)大破損安全設(shè)計(jì)的實(shí)用性。最后，雖然已經(jīng)提出了許多改進(jìn)厚壁鋼管疲勞壽命的途徑，可是，不論用哪種途徑，都需對可以預(yù)期的所有效果充分地加以考慮，細(xì)致地加以應(yīng)用。所有材料對給定處理并不具有同樣反映；有利于循環(huán)應(yīng)變硬化不銹鋼厚壁管材料的辦法對循環(huán)應(yīng)變軟化的材料不一定一樣有效，或甚至有害；熱處理可能對一種材料有利，而對另一種卻有害。在應(yīng)用中涉及的疲勞壽命范圍也是重要的；對低循環(huán)疲勞壽命范圍有利的對高循環(huán)壽命范圍可能不一定好，反之亦如此。在一切情況下，重要的是需考慮加載的類型、部件的外形尺寸、材料的基本性能、環(huán)境的影響、可靠性的要求以及許多控制疲勞壽命的其它因素。這些因素，很多已在本文和前面的關(guān)于基本機(jī)理的論文[1和2]中都已加以鑒定。在某些情況下，這些效果已廣泛地進(jìn)行了研究，并合理地加以充分理解；在另外的情況下，則需要更多的工作。希望目前的一系列論文不僅有助于解決現(xiàn)存的問題，而且為今后提高不銹鋼厚壁管材料疲勞壽命的研究和工程上探索鋪平道路。http://www.shaoyzx.com/