鑄造奧氏體不銹鋼(castausteniticstainlesssteels，CASS)因其優異的力學性能、良好的耐腐蝕性能和焊接性能，廣泛應用于核能、化工等工業。在壓水堆核電站中，鑄造奧氏體不銹鋼主要用在核島中的一回路主管道和主泵殼體等關鍵位置，鑄造奧氏體不銹鋼部件的力學性能對于核電站的安全運行至關重要。由于壓水堆核電站采用高壓含硼水作為冷卻劑，在服役期間經常承受壓力波動，疲勞破壞也是鑄造奧氏體不銹鋼部件主要的失效方式之一。

北京科技大學的學者采用徑向應變控制研究了Z3CN20-09M奧氏體不銹鋼在室溫和350℃高溫下的低周疲勞行為。Z3CN20-09M不銹鋼表現為先硬化后軟化的循環特性，但硬化的程度取決于溫度和應變幅。隨著應變幅的增加，Z3CN20-09M鋼的低周疲勞循環壽命逐漸減短，而相同循環次數下應力幅也隨之提高。溫度對Z3CN20-09M鋼的低周疲勞行為影響較大，與室溫相比高溫下的循環硬化程度更高，相同應變幅下高溫的低周疲勞壽命也高于常溫下的壽命。通過疲勞實驗的原位觀察發現，奧氏體內的滑移面、夾雜物及奧氏體和鐵素體兩相的界面是疲勞裂紋可能的形核位置，奧氏體和鐵素體兩相的不協調變形使相界處產生應力集中，導致疲勞裂紋容易沿兩相界面擴展。

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