不銹(xiu)鋼的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)疲(pi)(pi)勞(lao)極限一(yi)(yi)般界(jie)定為在(zai)(zai)指定的(de)(de)循環次數的(de)(de)強(qiang)度(du)。腐蝕(shi)(shi)疲(pi)(pi)勞(lao)的(de)(de)斷(duan)口(kou)也(ye)由三部分組成:疲(pi)(pi)勞(lao)源、疲(pi)(pi)勞(lao)裂(lie)紋擴展區(qu)和瞬時(shi)斷(duan)裂(lie)區(qu)。在(zai)(zai)疲(pi)(pi)勞(lao)裂(lie)紋擴展區(qu)往(wang)往(wang)覆蓋(gai)有腐蝕(shi)(shi)產物(wu),瞬時(shi)斷(duan)裂(lie)區(qu)與一(yi)(yi)般疲(pi)(pi)勞(lao)斷(duan)口(kou)相同。腐蝕(shi)(shi)疲(pi)(pi)勞(lao)可(ke)劃分為四種形式:
(1)在腐蝕全(quan)過程中,金屬處于活化狀態。腐蝕疲勞裂(lie)紋往(wang)往(wang)產生于蝕孔的底(di)部,斷口粗糙,裂(lie)紋上覆蓋有腐蝕產物(wu)。
(2)在破裂(lie)過程中,金屬處于鈍化狀態(tai),沒有蝕孔,只有少數裂(lie)紋(wen),這種腐蝕疲勞難于與通常的疲勞相區別。
(3)腐(fu)蝕疲勞(lao)處(chu)于(yu)不穩定(ding)的鈍化狀態(tai),開始(shi)時(shi)金(jin)屬處(chu)于(yu)鈍化狀態(tai),經(jing)一定(ding)循環周(zhou)次后,由于(yu)位(wei)錯移動產生(sheng)的擠出型滑移臺階使金(jin)屬變為活(huo)化狀態(tai)。
(4)腐蝕疲勞(lao)處于受干擾的鈍(dun)化狀態(tai),如腐蝕疲勞(lao)與應(ying)力腐蝕破裂、點蝕或晶間腐蝕疊加發生。
許多雙(shuang)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)腐蝕疲勞裂紋源的形成(cheng)機制有(you)多種模型:
a. 點(dian)蝕形成裂紋機制
點(dian)蝕坑成為應力集中(zhong)的(de)地方,在循環應力的(de)作用下,蝕坑處出現滑(hua)(hua)移臺(tai)階,然后滑(hua)(hua)移臺(tai)階優先溶解(jie),形成裂紋源。
b. 吸附理論
介質中活性離子(zi)被(bei)金(jin)屬(shu)表面吸附,在微觀縫(feng)隙處(chu)產生楔子(zi)作用,應力集中,并降低金(jin)屬(shu)結合(he)力,成(cheng)為(wei)疲勞源。
c. 滑移(yi)溶解(jie)機制(zhi)
在(zai)循(xun)環(huan)(huan)應(ying)力(li)下,滑移(yi)(yi)過(guo)程(cheng)出現滑移(yi)(yi)臺階,破壞(huai)了(le)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)鈍(dun)化(hua)膜而暴露(lu)出新(xin)鮮金屬表(biao)面(mian)(mian),新(xin)鮮金屬表(biao)面(mian)(mian)被(bei)(bei)溶解。在(zai)反向滑移(yi)(yi)時,被(bei)(bei)溶解的(de)(de)表(biao)面(mian)(mian)不能(neng)重新(xin)閉合。這樣(yang)在(zai)循(xun)環(huan)(huan)應(ying)力(li)下,滑移(yi)(yi)臺階不斷被(bei)(bei)溶解,促進了(le)裂紋的(de)(de)萌生。
d. 表面(mian)膜(mo)破(po)裂機(ji)制
在循環(huan)應(ying)力作用(yong)下,表面膜破裂(lie),破裂(lie)處成為微陽極(ji),周圍膜成為大陰極(ji),在介質和應(ying)力共同作用(yong)下,膜破裂(lie)處較快地(di)溶解成為疲勞裂(lie)紋核心(xin)。
腐(fu)蝕疲(pi)勞(lao)裂紋(wen)的擴(kuo)(kuo)展(zhan)(zhan)主要有(you)兩種機(ji)制(zhi):陽(yang)極(ji)溶(rong)解(jie)和氫(qing)脆(cui)。陽(yang)極(ji)溶(rong)解(jie)和制(zhi)認(ren)為,機(ji)械破裂造(zao)成的新鮮表(biao)面在(zai)腐(fu)蝕環(huan)境中遭到(dao)陽(yang)極(ji)溶(rong)解(jie),從(cong)而(er)增大裂紋(wen)擴(kuo)(kuo)展(zhan)(zhan)速率。氫(qing)脆(cui)機(ji)制(zhi)認(ren)為,當(dang)氫(qing)進入(ru)金屬(shu)裂縫尖(jian)端,弱化了(le)金屬(shu)鍵(jian),在(zai)下一循環(huan)載荷時增大了(le)裂紋(wen)的擴(kuo)(kuo)展(zhan)(zhan)。近年的一些(xie)看法認(ren)為,這是(shi)兩個相互關聯(lian)的過(guo)程。陽(yang)極(ji)溶(rong)解(jie)使局(ju)部裂紋(wen)尖(jian)端環(huan)境中的pH降低,從(cong)而(er)增加氫(qing)進入(ru)金屬(shu)裂紋(wen)尖(jian)端的概率。

