AL6XN超级奥氏体不锈钢是一种新型的不锈钢材料,因其具有优越的各种性能,受到了广大研究者的关注,并对其宏观力学性能进行了大量研究。但是对该材料疲劳微观变形机制的研究仍未开展,尤其对其疲劳位错结构的热稳定性更是缺乏认识。本文主要利用透射电镜(TEM),对AL6XN不锈钢在恒塑性应变幅拉-压疲劳、扭转疲劳失效后的微观位错结构及其在不同温度退火处理后疲劳位错结构的变化进行了系统的观察研究,得到了一些关于AL6XN不锈钢微观位错结构随应变幅的变化特征及其热稳定性方面的新结果。AL6XN不锈钢在恒塑性应变幅(△εpl/2)控制下拉-压疲劳的循环应力-应变行为及微观位错结构在高、低塑性应变幅下表现出不同的特点。当△εpl/2<5×10-3时,材料表现为持续的循环软化的特点,由Coffin-Manson曲线测得的疲劳塑性指数较高,疲劳微观位错组态主要由典型的平面滑移型位错结构组成；当△εpl/2≥5×10-3时,则表现为先循环硬化而后循环软化的特点,疲劳塑性指数较低,疲劳微观位错组态则由典型的平面滑移型和波状滑移型位错结构共同组成。这种微观滑移变形方式的改变正是导致AL6XN不锈钢循环应力-应变行为在高、低塑性应变幅下呈现出明显不同特征的主要原因。AL6XN不锈钢的扭转疲劳循环应变-寿命曲线中出现三个特征区,中间为一个独特的平台区,这与其在不同剪切应变幅(△γ/2)时所形成的不同位错结构密切相关。在△γ/2<1.04×10-2的低应变幅区,位错结构主要由平面滑移型位错结构组成;当△γ/2=1.04×10-2时,疲劳寿命在一定的范围内变化,在宏观循环应变-寿命曲线中对应一平台区,位错组态则由平面滑移型位错结构和波状滑移型位错结构共同组成；在高应变幅区(△γ/2>1.04×10-2),位错组态则转变为波状滑移型微观位错结构占主导地位。平台区的出现正是由于扭转疲劳变形的不均匀性而导致的两种类型位错结构(平面滑移型和波状滑移型位错结构)相对数量的波动造成的。对AL6XN不锈钢恒塑性应变幅拉-压疲劳及扭转疲劳后的微观位错结构在不同温度退火处理后的变化进行TEM观察表明：600℃退火后,疲劳位错结构回复不显著,但波状滑移型位错结构较平面滑移型位错结构回复得更明显;800℃退火后,疲劳位错结构回复剧烈,波状滑移位错结构(如位错胞、位错墙和PSBs)发生了完全回复而消失,但位错密度明显降低的平面滑移带仍然存在。显然,平面滑移型位错结构比波状滑移型位错结构具有更高的热稳定性。此外,AL6XN不锈钢扭转疲劳并800℃退火处理后,在高应变幅疲劳微观结构中有趣地观察到了再结晶现象,再结晶的发生与疲劳变形所能达到的累积塑性应变量(即形变储存能)密切相关。本实验扭转疲劳的累积塑性应变量均明显高于恒塑性应变幅拉-压疲劳的,这为发生再结晶提供了更高的驱动力。另外,高的外加塑性应变幅也是发生再结晶现象的前提之一,因为它使AL6XN不锈钢更趋于发生塑性变形集中,从而导致扭转疲劳变形后材料在足够高的退火温度下在塑性变形集中的晶界附近发生了局部再结晶现象。