不(bu)銹鋼的(de)(de)腐蝕(shi)疲(pi)勞(lao)極限一般(ban)界(jie)定為在(zai)(zai)指定的(de)(de)循環次數的(de)(de)強(qiang)度。腐蝕(shi)疲(pi)勞(lao)的(de)(de)斷(duan)(duan)口也由三部分(fen)組成(cheng):疲(pi)勞(lao)源(yuan)、疲(pi)勞(lao)裂(lie)(lie)紋擴(kuo)展區(qu)和瞬(shun)時(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)區(qu)。在(zai)(zai)疲(pi)勞(lao)裂(lie)(lie)紋擴(kuo)展區(qu)往(wang)往(wang)覆蓋有腐蝕(shi)產物,瞬(shun)時(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)區(qu)與一般(ban)疲(pi)勞(lao)斷(duan)(duan)口相(xiang)同。腐蝕(shi)疲(pi)勞(lao)可劃分(fen)為四種形式:
(1)在腐(fu)蝕(shi)(shi)全(quan)過(guo)程中,金(jin)屬處(chu)于(yu)活化狀態。腐(fu)蝕(shi)(shi)疲勞裂紋往(wang)往(wang)產生(sheng)于(yu)蝕(shi)(shi)孔的底部,斷口粗糙,裂紋上覆蓋有腐(fu)蝕(shi)(shi)產物。
(2)在破裂過程中(zhong),金屬處于鈍化狀態,沒有蝕(shi)孔(kong),只有少(shao)數裂紋,這種(zhong)腐蝕(shi)疲勞難(nan)于與(yu)通常的疲勞相區別。
(3)腐蝕疲勞處于不穩定的(de)鈍(dun)化狀(zhuang)態(tai),開始(shi)時金屬處于鈍(dun)化狀(zhuang)態(tai),經一定循環周(zhou)次后(hou),由于位錯移(yi)動(dong)產生的(de)擠出型滑移(yi)臺(tai)階(jie)使金屬變為(wei)活化狀(zhuang)態(tai)。
(4)腐(fu)蝕疲(pi)勞(lao)處于受干(gan)擾(rao)的鈍(dun)化狀(zhuang)態,如腐(fu)蝕疲(pi)勞(lao)與應力腐(fu)蝕破裂、點蝕或(huo)晶(jing)間(jian)腐(fu)蝕疊加發生(sheng)。
許多雙相不銹(xiu)鋼(gang)具有良好的抗局部腐蝕性能,因此也有高的腐蝕疲勞抗力。
不銹鋼(gang)腐蝕疲勞裂紋(wen)源的(de)形成機制有多種模型:
a. 點蝕(shi)形成裂(lie)紋機制(zhi)
點(dian)蝕(shi)坑(keng)成為應(ying)力(li)集中的地方,在(zai)循環應(ying)力(li)的作用下,蝕(shi)坑(keng)處出現滑移臺階(jie),然后滑移臺階(jie)優先(xian)溶(rong)解,形成裂紋源。
b. 吸附理論
介(jie)質中(zhong)活性離子(zi)被金屬(shu)表面吸附,在微(wei)觀(guan)縫隙處(chu)產生楔子(zi)作用(yong),應力集中(zhong),并降低金屬(shu)結合力,成(cheng)為疲勞(lao)源。
c. 滑(hua)移溶解機制
在循環應(ying)(ying)力下,滑移(yi)過程出(chu)現滑移(yi)臺(tai)階(jie),破壞了(le)表(biao)面的(de)鈍化膜而(er)暴露出(chu)新(xin)鮮(xian)(xian)金屬表(biao)面,新(xin)鮮(xian)(xian)金屬表(biao)面被溶解(jie)。在反(fan)向滑移(yi)時,被溶解(jie)的(de)表(biao)面不能重新(xin)閉合。這樣在循環應(ying)(ying)力下,滑移(yi)臺(tai)階(jie)不斷被溶解(jie),促進了(le)裂紋的(de)萌生。
d. 表(biao)面膜破裂機(ji)制
在循環應(ying)力作(zuo)用下,表面(mian)膜破(po)裂,破(po)裂處(chu)成(cheng)為微陽極(ji),周圍膜成(cheng)為大陰極(ji),在介質和應(ying)力共同作(zuo)用下,膜破(po)裂處(chu)較快地(di)溶解(jie)成(cheng)為疲勞(lao)裂紋(wen)核心。
腐(fu)蝕疲勞裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)擴(kuo)展主要有兩(liang)種機制(zhi)(zhi):陽極溶(rong)解(jie)(jie)和氫脆(cui)。陽極溶(rong)解(jie)(jie)和制(zhi)(zhi)認(ren)為,機械(xie)破裂(lie)造(zao)成的(de)(de)新(xin)鮮(xian)表面在腐(fu)蝕環境(jing)中遭到陽極溶(rong)解(jie)(jie),從(cong)而(er)增(zeng)大(da)裂(lie)紋(wen)(wen)擴(kuo)展速率(lv)。氫脆(cui)機制(zhi)(zhi)認(ren)為,當氫進入(ru)金屬裂(lie)縫尖(jian)端(duan),弱化了金屬鍵,在下一循環載荷(he)時(shi)增(zeng)大(da)了裂(lie)紋(wen)(wen)的(de)(de)擴(kuo)展。近年(nian)的(de)(de)一些看法認(ren)為,這是兩(liang)個相互關聯的(de)(de)過程。陽極溶(rong)解(jie)(jie)使局部(bu)裂(lie)紋(wen)(wen)尖(jian)端(duan)環境(jing)中的(de)(de)pH降(jiang)低,從(cong)而(er)增(zeng)加氫進入(ru)金屬裂(lie)紋(wen)(wen)尖(jian)端(duan)的(de)(de)概(gai)率(lv)。

