不銹鋼的(de)腐蝕疲(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)極限一般界定(ding)為(wei)(wei)在指(zhi)定(ding)的(de)循環次數的(de)強度。腐蝕疲(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)的(de)斷(duan)口(kou)也(ye)由三部(bu)分組成:疲(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)源、疲(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)裂紋擴(kuo)展區(qu)(qu)和瞬時(shi)斷(duan)裂區(qu)(qu)。在疲(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)裂紋擴(kuo)展區(qu)(qu)往往覆蓋有腐蝕產物,瞬時(shi)斷(duan)裂區(qu)(qu)與(yu)一般疲(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)斷(duan)口(kou)相同。腐蝕疲(pi)(pi)(pi)(pi)勞(lao)可劃分為(wei)(wei)四種形(xing)式:
(1)在腐(fu)蝕全(quan)過程中,金屬(shu)處于(yu)活化狀態。腐(fu)蝕疲(pi)勞裂紋往往產生于(yu)蝕孔的底部,斷口粗糙,裂紋上覆(fu)蓋有腐(fu)蝕產物。
(2)在破裂過程中,金屬處(chu)于(yu)鈍化狀(zhuang)態,沒(mei)有蝕孔,只有少數(shu)裂紋,這種腐蝕疲(pi)勞(lao)難于(yu)與(yu)通(tong)常的疲(pi)勞(lao)相區別(bie)。
(3)腐(fu)蝕(shi)疲勞處(chu)(chu)于不(bu)穩(wen)定(ding)的鈍化(hua)狀態,開始時金屬(shu)處(chu)(chu)于鈍化(hua)狀態,經(jing)一定(ding)循(xun)環周次后(hou),由于位錯(cuo)移動產生(sheng)的擠出型(xing)滑移臺階(jie)使(shi)金屬(shu)變(bian)為活化(hua)狀態。
(4)腐蝕疲勞(lao)處(chu)于受干擾的鈍化狀態,如腐蝕疲勞(lao)與應力腐蝕破裂、點蝕或晶間腐蝕疊加發生。
許多雙相不銹鋼具有良好的抗局部腐蝕性能,因此也有高的腐蝕疲勞抗力。
不銹(xiu)鋼腐蝕疲勞裂紋源的(de)形成(cheng)機制(zhi)有多(duo)種(zhong)模型:
a. 點(dian)蝕形成裂紋機制
點蝕坑(keng)成為應(ying)力(li)集中(zhong)的(de)地方,在循(xun)環(huan)應(ying)力(li)的(de)作用下,蝕坑(keng)處出現滑移臺階(jie)(jie),然后(hou)滑移臺階(jie)(jie)優先溶(rong)解,形成裂紋源。
b. 吸附理論(lun)
介質中(zhong)活(huo)性離(li)子被(bei)金屬表面(mian)吸附(fu),在(zai)微觀縫(feng)隙處產(chan)生楔子作用,應(ying)力(li)集中(zhong),并降低金屬結合力(li),成為疲勞(lao)源。
c. 滑(hua)移(yi)溶解(jie)機制
在循環應力下(xia),滑(hua)移(yi)過程出(chu)現滑(hua)移(yi)臺階(jie)(jie),破壞了表(biao)面(mian)的鈍化(hua)膜而暴露出(chu)新鮮金(jin)(jin)屬表(biao)面(mian),新鮮金(jin)(jin)屬表(biao)面(mian)被溶解。在反向滑(hua)移(yi)時,被溶解的表(biao)面(mian)不(bu)能重新閉(bi)合(he)。這樣(yang)在循環應力下(xia),滑(hua)移(yi)臺階(jie)(jie)不(bu)斷被溶解,促(cu)進了裂紋的萌(meng)生。
d. 表面膜破裂機制
在(zai)(zai)循(xun)環應力作用下(xia),表面膜破裂(lie),破裂(lie)處成為微陽極,周圍膜成為大陰極,在(zai)(zai)介質和應力共同(tong)作用下(xia),膜破裂(lie)處較快地(di)溶解(jie)成為疲(pi)勞裂(lie)紋核心。
腐蝕疲勞裂(lie)紋(wen)的(de)(de)擴展(zhan)主要有兩種機(ji)制(zhi):陽極(ji)溶解(jie)和氫脆(cui)。陽極(ji)溶解(jie)和制(zhi)認(ren)為(wei),機(ji)械破裂(lie)造成的(de)(de)新鮮表面(mian)在(zai)腐蝕環(huan)境(jing)中(zhong)遭到陽極(ji)溶解(jie),從(cong)而增(zeng)大裂(lie)紋(wen)擴展(zhan)速率(lv)。氫脆(cui)機(ji)制(zhi)認(ren)為(wei),當氫進(jin)入金(jin)屬裂(lie)縫(feng)尖(jian)端(duan)(duan),弱(ruo)化了(le)金(jin)屬鍵,在(zai)下一循環(huan)載荷時增(zeng)大了(le)裂(lie)紋(wen)的(de)(de)擴展(zhan)。近年的(de)(de)一些看法認(ren)為(wei),這是兩個相互關聯的(de)(de)過程。陽極(ji)溶解(jie)使局部裂(lie)紋(wen)尖(jian)端(duan)(duan)環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)(de)pH降低,從(cong)而增(zeng)加氫進(jin)入金(jin)屬裂(lie)紋(wen)尖(jian)端(duan)(duan)的(de)(de)概率(lv)。