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影響大口徑厚壁鋼管機(jī)械性能最有效方法之一，是借助于適當(dāng)?shù)臒崽幚�。另一個(gè)方法是借助材料的機(jī)械處理或在外部載荷下使之變形。更有效的還是機(jī)械處理和熱處理的適當(dāng)?shù)慕Y(jié)合。通常稱(chēng)為熱機(jī)械處理。疲勞就是對(duì)這個(gè)過(guò)程影響最敏感的性能之一。

機(jī)械處理改善304大口徑厚壁鋼管疲勞性能的一個(gè)重要途徑就是利用晶粒流變的擇優(yōu)取向。不僅晶粒沿著范性流變的方向延伸，而且304大口徑鋼管的缺陷如夾雜、偏析和孔洞等也沿流變方向延伸。雖然沿縱向能減少它們的有效應(yīng)力集中，但卻相應(yīng)地沿橫向增加。如把機(jī)械處理的不銹鋼用于疲勞，則重要的是，流線須沿對(duì)于主應(yīng)力方向的適當(dāng)方向而取向。流線方向?qū)�兩種厚壁鋼管的疲勞強(qiáng)度的重要意義。厚壁鋼管是由普通棒材加工的，其流線是縱向的，可是伴隨厚壁管的應(yīng)力集中引起的主應(yīng)力卻橫過(guò)這些流線，使疲勞壽命降低。如果304大口徑厚壁鋼管由鐓鍛制成，則流線有利于外加應(yīng)力的方向，于是獲得了較高的疲勞壽命。在軸承環(huán)中，適當(dāng)?shù)木ЯＡ髯兎较蛞彩侵匾�的。結(jié)構(gòu)的流線取向相對(duì)于所加應(yīng)力來(lái)說(shuō)是不適當(dāng)?shù)�；晶粒流變和�?yīng)力方向之間的關(guān)系則是有利的，改善了疲勞抗力，因?yàn)橹髡�切�?yīng)力是與流線平行的。

大多數(shù)情況下，在已加工厚壁鋼管的材料中，流線方向是固有的，有時(shí)是與機(jī)件本身的細(xì)節(jié)相一致。用標(biāo)準(zhǔn)棒材磨削成的以及用機(jī)床滾壓的螺紋流線方向。在滾壓過(guò)程中能引起范性流變而發(fā)展成正切于根部半徑的表面流線。由于在根部的主應(yīng)力也是正切的，所以在滾壓的大口徑厚壁鋼管中得到了有利的配合，并獲得了改進(jìn)的疲勞壽命。滾壓已成為改善緊固304大口徑厚壁鋼管疲勞強(qiáng)度最有效的方法之一。這種效果，部分地也是由于存在有利的殘余應(yīng)力，這將在后面加以討論。

在影響304大口徑厚壁鋼管疲勞性能的熱機(jī)械處理中，一個(gè)重要途徑就是提供一種有利的彌散體。在一些金屬系中，時(shí)效中機(jī)械處理為非常細(xì)小的質(zhì)點(diǎn)的沉淀提供形核的位置。這些質(zhì)點(diǎn)可能有一個(gè)強(qiáng)化又韌化的效應(yīng)。二者對(duì)于良好的疲勞性能都是有利的。對(duì)每種304大口徑厚壁鋼管的冶金需要分別加以研究，并且這門(mén)科學(xué)才剛剛開(kāi)始取得有益的結(jié)果。在參考文獻(xiàn)中談到可把熱機(jī)械處理應(yīng)用到一種厚壁鋼管上。經(jīng)不同程度冷軋并隨后時(shí)效的材料與經(jīng)時(shí)效而無(wú)預(yù)先冷軋的材料相比，顯著地增加了合金的拉伸強(qiáng)度和塑性。在這種情況下，冷軋30%隨后在1600°F時(shí)效200小時(shí)的材料獲得最大的強(qiáng)度。延伸率同時(shí)從6.5070增加到9%。