激光冲击处理不锈钢慢应变速率拉伸应力腐蚀性能
不同形变热处理方式对304不锈钢晶界特征分布及晶间腐蚀性能的影响
不同形变热处理方式对304不锈钢晶界特征分布及晶间腐蚀性能的影响【摘要】对多晶材料晶界结构予以调控，可以有效改善其性能。
本文主要对304不锈钢进行研究，通过激光冲击、传统冷轧方式在材料表层引入应变，利用高频感应加热与激光热处理等方式展开相应的热处理，明确不同形变热处理对304不锈钢境界结构与耐腐蚀性的影响，并且比较不同形变热处理方式。
【关键词】304不锈钢；晶界特征分布；晶间腐蚀性能；不同形变热处理方式0.前言随着社会的不断发展，使用的金属材料大部分为传统多晶体材料，其主要是由晶粒与晶界组成的。
因为晶界处存在着很大的畸变、较多的缺陷，导致晶界处表面活性要高于晶粒内部活性，因此，传统多晶体材料破坏的原因就是晶界失效。
而304不锈钢因为常温力学性能好，并且具有较好的耐腐蚀性，在航空、核电站、石油化工等领域均有应用。
所以，提高304不锈钢的耐晶间腐蚀性能，对增加材料使用年限、保证国民经济的可持续发展的有着十分重要的意义。
1.激光冲击退火对SUS304和耐晶间腐蚀性能的影响晶界工程指的就是通过一定热机械加工手段，对材料晶界分布特征予以控制，尤其是特殊晶界比率的增加，实现连续自由晶界的弥散化，进而对材料性能进行控制与优化。
冷轧-退火工艺可以对材料晶界结构予以有效的调控，但是其只是适合运用在板状材料方面，对一些复杂形状的材料无法适用。
除此之外，传统处理手段对温度要求较为严格，相应的能耗高、效率低，对其发展有着一定的影响。
激光冲击强化主要就是通过高功率、短脉冲的激光，辐射到金属材料表面，使其形成高温高压的等离子体，在急剧膨胀爆炸的基础上予以冲击，在表面形成塑性变形，并且产生残余压应力。
同传统冷轧变形相较而言，激光冲击更容易控制、无污染、柔性高。
首先，在激光冲击作用下，304不锈钢耐腐蚀性能有所下降，激光冲击能量越强，相应的再活化电流比率也就会越强，晶间腐蚀趋势越严重。
其次，在激光冲击之后进行退火处理，可以形成退火孪晶，退火的时间越长，晶界运动以及反映也就越强烈，对特殊晶界的形成有着一定的积极作用，并且可以对晶界网格拓扑结构予以优化调整，在同样的冲击作用下，退火处理的最佳时间为20小时。
不锈钢特性及氯离子腐蚀
腐蚀与不锈钢应力腐蚀应力腐蚀是指零件在拉应力和特定的化学介质联合作用下所产生的低应力脆性断裂现象。
应力腐蚀由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。
应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。
它的发生一般有以下四个特征：一、一般存在拉应力，但实验发现压应力有时也会产生应力腐蚀。
二、对于裂纹扩展速率，应力腐蚀存在临界KISCC，即临界应力强度因子要大于KISCC，裂纹才会扩展。
三、一般应力腐蚀都属于脆性断裂。
四、应力腐蚀的裂纹扩展速率一般为10- 6～10-3 mm/min，而且存在孕育期，扩展区和瞬段区三部分应力腐蚀机理的机理一般认为有阳极溶解和氢致开裂晶间腐蚀说明:局部腐蚀的一种。
沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。
主要由于晶粒表面和内部间化学成分的差异以及晶界杂质或内应力的存在。
晶间腐蚀破坏晶粒间的结合，大大降低金属的机械强度。
AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF而且金属表面往往仍是完好的，但不能经受敲击，所以是一种很危险的腐蚀。
通常出现于黄铜、硬铝和一些含铬的合金钢中。
不锈钢焊缝的晶间腐蚀是化学工厂的一个重大问题。
晶间腐蚀是沿着或紧靠金属的晶界发生腐蚀。
腐蚀发生后金属和合金的表面仍保持一定的金属光泽，看不出被破坏的迹象，但晶粒间结合力显著减弱，力学性能恶化。
不锈钢、镍基合金、铝合金等材料都较易发生晶间腐蚀。
AHA12GAGGAGAGGAFFFFAFAF不锈钢的晶间腐蚀:不锈钢在腐蚀介质作用下，在晶粒之间产生的一种腐蚀现象称为晶间腐蚀。
产生晶间腐蚀的不锈钢，当受到应力作用时，即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失，这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。
晶间腐蚀可以分别产生在焊接接头的热影响区、焊缝或熔合线上，在熔合线上产生的晶间腐蚀又称刀状腐蚀。
不锈钢具有耐腐蚀能力的必要条件是铬的质量分数必须大于12%。
当温度升高时，碳在不锈钢晶粒内部的扩散速度大于铬的扩散速度。
因为室温时碳在奥氏体中的熔解度很小，约为0.02%～0.03%，而一般奥氏体不锈钢中的含碳量均超过此值，故多余的碳就不断地向奥氏体晶粒边界扩散，并和铬化合，在晶间形成碳化铬的化合物，如（CrFe）23C6等。
NACE A溶液中S31603不锈钢慢应变速率拉伸试验研究
NACE A溶液中S31603不锈钢慢应变速率拉伸试验研究周成;钟允攀;王瑞岩;刘海滨;褚言会【摘要】采用慢应变速率拉伸实验方法,研究了温度和压力对S31603奥氏体不锈钢在标准NACE A溶液(5.0％NaC1和0.5％CH3COOH)中应力腐蚀敏感性的影响;通过扫描电子显微镜(SEM)对断口形貌进行观察和分析表明,S31603不锈钢在NACE A溶液中易发生应力腐蚀开裂,温度和压力对S31603奥氏体不锈钢的应力腐蚀敏感性有较大的影响,随着温度和压力的升高,试样的力学性能下降,应力腐蚀敏感性增强;在16MPa、160℃环境下,S31603不锈钢试样的断后延伸率和内积功应力腐蚀敏感性指数分别达到65.06％和72.1％,应力腐蚀开裂倾向最为显著.【期刊名称】《燕山大学学报》【年(卷),期】2016(040)003【总页数】6页(P207-212)【关键词】S31603;奥氏体不锈钢;应力腐蚀开裂;慢应变速率拉伸试验【作者】周成;钟允攀;王瑞岩;刘海滨;褚言会【作者单位】青岛市特种设备检验检测研究院,山东青岛266071;山东大学机械工程学院,山东济南250061;山东大学机械工程学院,山东济南250061;青岛市特种设备检验检测研究院,山东青岛266071;青岛市特种设备检验检测研究院,山东青岛266071【正文语种】中文【中图分类】TQ050.9S31603是一种含钼的低碳奥氏体不锈钢，具有较高的抗拉强度、极好的塑性和韧性以及良好的焊接性能和耐腐蚀性能，因此被广泛用于制造各种压力容器、管道和部分海洋设备［1］。
S31603的耐腐蚀性能优于S30408和S32168等不锈钢，能够耐多种介质腐蚀，但在含H2S和氯离子环境中有较高的应力腐蚀开裂倾向，在氯离子环境中尤为严重，在氯离子达到几个ppm的浓度时，就能引发应力腐蚀开裂事故［2］。
国内外对S31603奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂行为进行了大量的实验研究，主要通过电化学实验、点蚀实验和慢应变速率拉伸试验等方法研究了Cl-浓度、H2S浓度、温度和pH值对S31603不锈钢应力腐蚀敏感性的影响［3-8］。
304不锈钢焊接接头在不同应变强化下的应力腐蚀性能研究中期报告
304不锈钢焊接接头在不同应变强化下的应力腐蚀性
能研究中期报告
本研究旨在探究304不锈钢焊接接头在不同应变强化下的应力腐蚀
性能。
本期报告主要介绍了研究背景、研究方法及初步实验结果。
一、研究背景
304不锈钢焊接接头普遍用于化工、核电等领域。
由于其在使用过
程中会遭受到高温高压等长期复杂环境下的应力作用，导致应力腐蚀失效。
为了保障设备的安全性和可靠性，提高焊接接头的抗应力腐蚀能力，需要对其应力腐蚀性能进行研究。
二、研究方法
本研究选择了304不锈钢板材进行试验，采用氩弧焊法进行焊接接
头制备。
为了考察应变强化对焊接接头应力腐蚀性能的影响，使用不同
应变率的方法进行冷加工，制备出强度分别为400MPa，600MPa，
800MPa的试样。
将试样放置于3.5%NaCl溶液中，采用电化学方法测试样品的腐蚀电位和腐蚀电流密度，评价其腐蚀程度，并进行扫描电镜分析。
三、初步实验结果
初步实验结果表明，应变强化可以提高304不锈钢焊接接头的抗应
力腐蚀性能。
随着应变强化程度的增加，焊接接头的电化学腐蚀电位明
显升高，腐蚀电流密度逐渐降低。
扫描电镜观察结果表明，应变强化后
焊接接头的晶粒尺寸显著减小，结构更加致密，形成的晶界也更加均匀，从而提高了其抗应力腐蚀性能。
四、结论
本期报告介绍了本研究的研究背景、研究方法及初步实验结果，初
步发现应变强化可以提高304不锈钢焊接接头的抗应力腐蚀性能。
下一
步工作将进一步深入探究应变强化对焊接接头的微观组织结构和性能的影响，并寻找更加有效的方法来提高其抗应力腐蚀性能。
双相不锈钢应变速率
双相不锈钢应变速率
双相不锈钢的应变速率会对其性能产生影响。
以22%Cr双相不锈钢为例，在含氯离子水溶液中，其腐蚀疲劳裂缝的生长速率与应变速率有关。
在80℃、3.5wt%NaCl水溶液中，当应变速率较小时，双相不锈钢中的铁素体和马氏体的动态恢复和动态再结晶越充分，钢的软化效果越明显，越有利于进一步的塑性变形。
应变速率还会影响双相不锈钢的应力腐蚀开裂行为。
通过慢应变速率试验发现，在不同的环境介质中，应变速率对2205双相不锈钢的应力腐蚀开裂行为具有显著影响。
在实际应用中，应根据具体情况选择适当的应变速率，以获得所需的性能和效果。
不锈钢应力腐蚀的影响因素
不锈钢应力腐蚀的影响因素不锈钢是一种耐腐蚀的金属材料，但在特定条件下，它仍然可能发生应力腐蚀。
应力腐蚀是指在存在应力的情况下，金属材料在特定环境中发生腐蚀的现象。
以下是关于不锈钢应力腐蚀影响因素的详细解释。
1. 环境因素：- 氯离子：氯离子是导致不锈钢应力腐蚀的主要因素之一。
在含有氯离子的环境中，不锈钢容易发生晶间腐蚀。
氯离子的浓度越高，应力腐蚀的风险就越大。
- 酸性环境：酸性环境也容易引起不锈钢应力腐蚀。
酸性溶液可以破坏不锈钢表面的保护膜，使其更容易受到腐蚀。
- 温度：高温环境下的不锈钢更容易发生应力腐蚀。
高温会加速腐蚀反应的速率，增加不锈钢的腐蚀风险。
2. 材料因素：- 合金成分：不同成分的不锈钢具有不同的耐腐蚀性能。
一般来说，镍含量越高的不锈钢具有更好的耐腐蚀性能。
- 冷处理：冷处理可以增加不锈钢的强度，但也会增加应力腐蚀的风险。
冷处理后的不锈钢容易在应力作用下发生晶间腐蚀。
3. 应力因素：- 拉应力：拉应力是引起不锈钢应力腐蚀的主要应力形式。
拉应力会导致不锈钢晶粒的晶间腐蚀，从而降低材料的强度和耐腐蚀性能。
- 残余应力：残余应力是由于制造过程中的热处理、焊接或冷加工等引起的。
残余应力会削弱不锈钢的耐腐蚀性能，增加应力腐蚀的风险。
为了减少不锈钢的应力腐蚀风险，可以采取以下措施：- 控制环境条件，尽量避免不锈钢暴露在含有氯离子或酸性溶液的环境中。
- 选择合适的不锈钢材料，特别是具有高镍含量的不锈钢。
- 避免过度冷处理，以减少应力腐蚀的风险。
- 控制应力，尽量避免不锈钢受到拉应力或残余应力的影响。
总之，不锈钢应力腐蚀受到环境、材料和应力等多个因素的影响。
了解这些影响因素并采取相应的措施可以有效降低不锈钢应力腐蚀的风险。
304不锈钢激光冲击处理后的残余应力产生机理
件和夹具组成．以鳓ｍｍｘ２００ ｍｍ的磷酸盐钕玻璃
棒作为振荡级激光棒，一级磷酸盐钕玻璃激光预放大 级（垂１４ ｍｍｘ３５０ ｍｍ），四级磷酸盐钕玻璃激光主放 大级（分为两路，每路由中１６ ｍｍ ｘ３５０ ｍｍ及 ４ｒ２０ｍｍｘ３５０ ｍｍ两根钕玻璃棒串联），如图ｌ所示。
庐、／｝【（ｃｒ０。一吒。）２＋（％。一‰。）２＋（‰。一ｃｒｏ。）２】 （２）
ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｌａｓｅｒ ｓｈｏｃｋ ｓｕｒｆａｃｅ ｗｅｒｅ ｏｂｓｅｒｖｅｄ ｗｉｔｈ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ（ＳＥＭ），ｔｈｅ ｍｉｃｒｏ— ｈａｒｄＩｌｅｓｓ ａｎｄ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｔｒｅｓｓｅｓ ｗｅｒｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ．ｔｈｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ ｏｆ ｍｉｃｒｏ－ｈａｒｄｎｅｓｓ ａｎｄ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｔｒｅｓｓ ａｆｔｅｒ ｌａｓｅｒ ｓｈｏｃｋ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅ ｍｉｃｒｏ·ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｐｒｏｄｕｃｅｄ ｂｙ ｒｅｓｉｄｕａｌ ｓｔｒｅｓｓ ｗａｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｍｉｃｒｏ－ｐｌａｓｔｉｃ ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｉｓ ｅｍｅｒｇｅｄ ｉｎ ｍｉｃｒｏ—ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ
（ａ）原始状态 （ａ）Ｏｒｉｇｉｎａｌ ｓｔａｔｅ
下约５００ Ｉｚｍ深度内的材料发生了明显的硬化。这是
由于激光冲击强化区发生了严重的塑性变形。位错滑
移并大量增殖，位错之间相互作用非常明显，位错运
激光冲击对X80管线钢焊接接头应力腐蚀的影响
Ｈ２ Ｓ）ａ ｎｄ ＮＡＣＥ ｏ ｕ ｉ ｎ （ ａ ｕ ａ ｅ ｓ ｌ ｔｏ ｓ ｔ ｒ ｔ ｄ Ｈ２ Ｓ）ｗｅ ｅ ａ ａ ｙ ｅ ｔ ｌ ｗ ｔ ａ ｎ ｒ ｔ ｅ ｔｎ （ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ ｗｉｈ ｓ ｏ ｓ ｒ ｉ ａ ｅｔ ｓ ｉ ｇ ＳＳＲＴ） ．Ｔｈｅ ｍｅ ｈ ｃ
Ａｂ ｔａ ｔ ｕ ｆｃ ｆＸ８ ｉｅｉｅ ｓｅ ｌｗｅｄ ｄ ｊ ｉｔｗａ ｒ ｃ ｓ ｅ ｙ ｌｓ ｒｓ ｏ ｋ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｓｒ ｃ ：Ｓ ｒａ ｅ ｏ ０ ｐ ｐ ｌ ｔｅ ｌ ｅ ｏｎ ｓ ｐ ｏ ｅ ｓ ｄ ｂ ａ ｅ ｈ ｃ ｒ ｃ ｓ ｉｇ，ａ ｄ Ｈ ｎ ｎ ２ Ｓ ｓｒ ｓ ｏ ｒ ｓ ｎ ｃ ａ ｋｎ Ｓ Ｃ）ｂ ｈ ｖｏ ｓｏ ０ ｐｐ ｌ ｅｓ ｅ ｌｗｅｄ ｄ ｊ ｉｔ ｎ ＮＡＣＥ ｓ ｌｔｏ （ ｔ ｏ ｔ ｔｅ ｓｃ ｒｏ ｉ ｒ ｃ ｉ ｇ（ Ｃ ｏ ｅ ａ ｉｒ ｆＸ８ ｉ ｅｉ ｔｅ ｌｅ ｏｎ ｓｉ ｎ ｏ ｕ ｉｎ ｗｉｈ ｕ
激 光 冲 击对 Ｘ ０管 线钢 焊 接 接 头应 力腐 蚀 的影 响 ８
孔 德 军 ， 龙 丹 ， 吴 永 忠 ， 周 朝 政
（ 常州 大学 机械 工程学 院 ， 江苏 常州 ２ ３ １ ） １ ０ ６ 摘 要 ：利 用激光 冲 击波对 Ｘ ０管线钢 焊接接 头进 行 了表 面改性 处 理 ， ８ 通过 慢 拉 伸试 验 分析 了 Ｘ８ Ｏ
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激光冲击处理不锈钢慢应变速率拉伸应力腐蚀性能魏新龙;凌祥;张萌【摘要】利用激光冲击处理技术对304不锈钢片试样进行激光冲击处理.采用慢应变速率拉伸实验方法评价304不锈钢激光冲击处理前后在80 ℃时、质量分数为3.5%NaCl溶液中的应力腐蚀开裂敏感性.通过金相显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)分析激光冲击处理后表面强化层的晶粒细化程度.采用显微硬度计测定了表面显微硬度分布及影响层深度.实验结果表明,激光冲击处理未能显著细化试样表层晶粒,但可以提高显微硬度.随着冲击次数增加,表面显微硬度值也增加,影响层厚度提高.慢应变速率拉伸应力腐蚀试验结果表明激光冲击处理可以降低不锈钢应力腐蚀开裂敏感性,且双面冲击处理比单面冲击处理效果更好.%The 304 stainless steel was processed by laser shock processing (LSP).The stress corrosion cracking (SCC) behavior of 304 stainless steel specimen before and after LSP was evaluated using slow strain rate test (SSRT)in 3.5% NaCl solution at 80 ℃.Surface microstructure modification was e valuated by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy (SEM).Micro-hardness distribution in depth and affected depth were investigated by the micro-hardness tester.Results showed that surface refined grains were not found after LSP.However, micro-hardness was increased by LSP.With the increase of shot number, micro-hardness and thickness of affected layer were increased.SSRT results showed that SCC sensitivities of 304 stainless steel were decreased by LSP.SCC sensitivities of two-side LSP with higher resistance were lower than those of one-side one.【期刊名称】《南京工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2017(039)003【总页数】5页(P1-5)【关键词】激光冲击处理;显微组织;显微硬度;慢应变速率拉伸(SSRT);应力腐蚀(SCC)【作者】魏新龙;凌祥;张萌【作者单位】南京工业大学机械与动力工程学院,江苏南京211800;南京工业大学机械与动力工程学院,江苏南京211800;南京工业大学机械与动力工程学院,江苏南京211800【正文语种】中文【中图分类】TG172.5奥氏体不锈钢由于其优良的力学性能而广泛应用于工业生产中，是一类非常重要的材料。
尽管它具有固有的抗腐蚀性能，但奥氏体不锈钢在氯离子和拉伸应力共同存在的苛刻条件下对局部腐蚀诸如孔蚀和应力腐蚀极其敏感［1－3］。
随着激光科学与技术的快速发展，激光冲击处理作为一个新的表面改性技术而出现。
激光冲击处理原理是采用纳秒激光脉冲辐照材料表面，产生等离子体冲击波，等离子体冲击波轰击材料表面，从而在材料表面产生局部塑性变形。
激光冲击处理通常可以影响材料的表面性能:高幅值的残余压应力、有限的粗糙度以及细化的微观组织。
目前，激光冲击处理已经可以用来提高很多金属材料的疲劳性能［4－8］。
同时，激光冲击处理也可以用来改善金属材料的腐蚀性能。
Peyre等［9－10］研究激光冲击处理AISI316L不锈钢应力腐蚀开裂性能，结果表明激光冲击处理可以抑制裂纹产生。
其后，他们发现相比于没有保护涂层激光冲击处理，有保护涂层激光冲击处理后点蚀性能更优。
Sano等［11］研究发现激光冲击处理可以阻碍SUS304不锈钢应力腐蚀裂纹萌生以及预制裂纹的扩展。
Amar等［12］研究了激光冲击处理AA2050-T8后腐蚀行为，发现未处理材料出现点蚀和晶间腐蚀开裂，而激光冲击处理后未发生晶间腐蚀开裂。
与传统冲击喷丸技术相比，还很缺乏提高激光冲击处理对抗应力腐蚀性能的机制包括激光冲击处理后显微组织变化以及单/双面激光冲击对应力腐蚀性能的影响，因此有必要研究激光冲击处理后材料的应力腐蚀性能变化及其强化机制。
利用激光冲击处理技术对304不锈钢片状试样进行强化处理。
通过金相显微镜(OM)以及扫描电子显微镜(SEM)对处理后强化层晶粒细化程度进行表征。
通过显微硬度计对强化层显微硬度及影响层厚度进行测定。
通过慢拉伸应变速率拉伸试验来研究激光冲击处理后的304不锈钢应力腐蚀开裂行为。
研究结果为分析激光冲击处理后应力腐蚀性能变化提供理论指导，也为激光冲击处理后的不锈钢应用范围的进一步拓宽打下坚实的基础。
实验材料为市售的304不锈钢板，厚度为3 mm，其化学成分见表1。
慢应变速率拉伸实验用试样为板状，沿轧制方向切取，标距段长30 mm，宽6 mm，如图1所示。
试样表面均采用水磨砂纸逐级打磨至1.7μm，用去离子水冲洗，用酒精超声波清洗，并干燥备用。
采用波长为1.064μm、脉宽为15 ns、重复频率为1 Hz的Q-开关钕玻璃激光器对材料表面进行激光冲击处理。
激光冲击处理装置如图2所示。
笔者采用激光脉冲为25 J，直径光斑4 mm，搭接率为50%。
为了避免激光辐照过程中产生损伤并提高等离子体脉冲压力，在试样表面覆盖一层3 M公司生产的0.15 mm厚的铝箔。
实验中，采用1～2 mm厚的流水作为透明约束层。
经激光冲击后的试样沿厚度方向切开，试样横截面抛光后进一步电解侵蚀。
电解液为10%质量分数的草酸溶液，电压3 V，时间120 s。
通过金相显微镜和扫描电子显微镜观察分析激光冲击处理后304不锈钢近表层的显微组织变化。
采用HVS1000型数显显微硬度计测量激光冲击后的304不锈钢沿试样横截面深度方向上的显微硬度分布规律。
测量时，载荷为200 g，保载时间为15 s。
慢应变速率拉伸实验在INSTRON5869拉伸试验机上进行。
拉伸速率为10－5s－1，实验温度为80℃，腐蚀介质为3.5%NaCl溶液。
拉伸结束后采用扫描电子显微镜来观察分析应力腐蚀裂纹特征和断口形貌。
2.1 显微组织图3为激光冲击处理前后304不锈钢近表面金相组织。
从图3中可以看出:明显的奥氏体相，激光冲击处理后表面晶粒没有明显细化。
图4 为激光冲击处理采用扫描电子显微镜观察到的近表面晶粒SEM形貌。
从图4中可以看出:经过激光冲击处理后304不锈钢在近表面晶粒内产生大量位错，位错运动产生交滑移带。
2.2 显微硬度图5为激光冲击处理后显微硬度沿深度方向分布。
从图5中可以看出:母材显微硬度为2.25 GPa，单次激光冲击处理后显微硬度在表面最大，为2.528 GPa，相对于母材提高了12.36%。
随着深度的增加，显微硬度逐渐降低，最后趋于稳定，激光冲击处理影响层深度为0.9 mm。
4次激光冲击处理后，显微硬度变化规律与单次处理相同，表面显微硬度值为3.225 GPa，相比于母材，增加了43.33%，是单次激光冲击处理效果的3.5倍。
随着深度的增加，显微硬度逐渐减小，在1.1 mm深度以下时，趋于稳定。
可以看出，激光冲击处理可以提高不锈钢显微硬度，随着深度的增加，这种强化效果逐渐变弱。
这是由于激光冲击波在材料内部传播时不断衰减，当达到某一深度，激光冲击波幅值低于材料的动态屈服强度，此时强化效果消失。
2.3 慢应变速率拉伸应力腐蚀实验为了量化304不锈钢在腐蚀介质中的应力腐蚀敏感性，一般采用3种参量来计算，定义如下。
F(Rm)=(Rm0－Rm)/Rm0×100%F(δ)=(ε0－δ)/δ0×100%F(Ψ)=(Ψ0－Ψ)/Ψ0×100%式中:F(Rm)、F(δ)和F(Ψ)分别拉伸应力-应变曲线上抗拉强度、伸长率和断面收缩率表示的应力腐蚀敏感性指标，Rm0、Rm分别为试样在空气和腐蚀介质中的抗拉强度，δ0、δ分别为试样在空气和腐蚀介质中的伸长率，Ψ0、Ψ分别为试样在空气和腐蚀介质中的断面收缩率。
图6为304不锈钢慢应变速率拉伸应力-应变曲线。
总体上看，304不锈钢激光冲击处理前后在腐蚀介质中抗拉强度和断后延伸率均低于空拉后的抗拉强度和断后延伸率，这说明激光冲击处理前后试样在溶液中均表现一定的应力腐蚀敏感性。
而未处理试样的抗拉强度和断后延伸率最低，这说明未处理试样在80℃、3.5%NaCl溶液中应力腐蚀开裂敏感性最大。
而经激光冲击处理后的试样在溶液中的抗拉强度和延伸率均比未处理试样的抗拉强度和延伸率大，这表明激光冲击处理降低了304不锈钢材料的应力腐蚀敏感性。
同时，可以看出，相比于单面激光冲击，经过双面激光冲击处理后的试样的抗拉强度和断后伸长率相对要高，说明双面激光冲击处理的强化效果更好。
慢拉伸应变速率拉伸实验结果见表2。
未处理试样应力腐蚀敏感性指标均低于激光冲击处理试样指标，这说明激光冲击处理可以显著降低304不锈钢在80℃、3.5%NaCl溶液中应力腐蚀敏感性，同时可以看出双面激光冲击处理比单面激光冲击处理强化效果要好。
一般来说，裂纹出现时大量位错沿滑移面滑移到裂纹尖端处，但激光冲击处理诱导产生的相互缠结高密度位错和交滑移带，滑移阻力较大，激光冲处理后产生的这些微结构阻碍了裂纹的产生和扩展。
因此在相同载荷及腐蚀介质环境下，激光冲击处理抗应力腐蚀性能也就更好。
图7为激光冲击处理前后304不锈钢慢应变速率拉伸应力腐蚀开裂断口形貌。
图7(a)为明显的韧窝，表明304不锈钢在空气中拉伸时为典型的韧性断裂。
图7(b)表明未处理试样应力腐蚀断口有大量的腐蚀产物，同时有部分沿晶开裂。
图7(c)和7(d)为激光冲击处理后应力腐蚀断口形貌，可以看出单面冲击处理不锈钢断口上有大量的腐蚀产物覆盖。
同时可见少量韧窝，而双面激光冲击处理不锈钢断口上出现扇形花纹，但韧窝区域比单面冲击大得多。
1)激光冲击处理后304不锈钢表面没有发现明显的晶粒碎化，但产生高密度的位错和大量的交滑移带。
同时，显微硬度显著提高，随着冲击次数增加，显微硬度也相应增加。