不銹鋼的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)疲(pi)(pi)勞極限一般(ban)界(jie)定為在指定的(de)(de)循環次數的(de)(de)強度。腐蝕(shi)(shi)(shi)疲(pi)(pi)勞的(de)(de)斷(duan)(duan)口也由三部分(fen)組(zu)成:疲(pi)(pi)勞源、疲(pi)(pi)勞裂(lie)紋擴(kuo)展區和瞬時(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)區。在疲(pi)(pi)勞裂(lie)紋擴(kuo)展區往往覆(fu)蓋有腐蝕(shi)(shi)(shi)產物,瞬時(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)區與(yu)一般(ban)疲(pi)(pi)勞斷(duan)(duan)口相同。腐蝕(shi)(shi)(shi)疲(pi)(pi)勞可劃分(fen)為四種形式(shi):
(1)在腐蝕(shi)全過程中,金屬處于(yu)活化狀(zhuang)態。腐蝕(shi)疲勞裂(lie)紋往(wang)往(wang)產生于(yu)蝕(shi)孔的底(di)部,斷口(kou)粗糙,裂(lie)紋上(shang)覆蓋有腐蝕(shi)產物(wu)。
(2)在破裂(lie)過程(cheng)中,金屬處于鈍化狀態,沒有(you)蝕(shi)(shi)孔(kong),只有(you)少數裂(lie)紋,這種腐(fu)蝕(shi)(shi)疲勞難于與通常的疲勞相區別。
(3)腐蝕疲勞(lao)處于(yu)(yu)不穩定的鈍化狀(zhuang)態(tai),開始時金屬處于(yu)(yu)鈍化狀(zhuang)態(tai),經(jing)一定循(xun)環周次后(hou),由于(yu)(yu)位錯移動產生的擠出型滑移臺階使(shi)金屬變為(wei)活化狀(zhuang)態(tai)。
(4)腐(fu)蝕疲勞處于受干(gan)擾的鈍化狀(zhuang)態,如腐(fu)蝕疲勞與(yu)應(ying)力腐(fu)蝕破(po)裂(lie)、點蝕或(huo)晶(jing)間腐(fu)蝕疊加發生(sheng)。
許多雙(shuang)相不(bu)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(bu)銹鋼腐蝕(shi)疲勞裂紋源的形(xing)成機制(zhi)有多種模型(xing):
a. 點(dian)蝕形成(cheng)裂紋機制
點(dian)蝕坑(keng)成(cheng)為應(ying)力集中(zhong)的地(di)方(fang),在循環應(ying)力的作用下,蝕坑(keng)處出現滑(hua)移臺階,然(ran)后滑(hua)移臺階優先(xian)溶解,形成(cheng)裂紋源。
b. 吸附(fu)理論
介質中活性(xing)離(li)子被金(jin)屬表面吸(xi)附,在微觀縫(feng)隙處產生楔子作用,應(ying)力(li)集中,并降低金(jin)屬結合力(li),成為疲(pi)勞(lao)源。
c. 滑移(yi)溶解機制
在循環(huan)應(ying)力下,滑(hua)移過程出現滑(hua)移臺(tai)階(jie),破(po)壞(huai)了表(biao)面的鈍化(hua)膜而暴露出新鮮金屬表(biao)面,新鮮金屬表(biao)面被(bei)溶解(jie)。在反向滑(hua)移時,被(bei)溶解(jie)的表(biao)面不能重(zhong)新閉合。這樣在循環(huan)應(ying)力下,滑(hua)移臺(tai)階(jie)不斷被(bei)溶解(jie),促(cu)進了裂紋的萌生(sheng)。
d. 表面膜破裂(lie)機制
在(zai)循環應(ying)力(li)作(zuo)用下,表面膜(mo)破裂(lie),破裂(lie)處成為微陽(yang)極,周圍(wei)膜(mo)成為大陰極,在(zai)介質和應(ying)力(li)共同作(zuo)用下,膜(mo)破裂(lie)處較快(kuai)地溶(rong)解成為疲勞裂(lie)紋核心。
腐蝕(shi)疲勞裂(lie)紋的(de)擴(kuo)展主(zhu)要(yao)有兩(liang)種機制(zhi)(zhi):陽極溶(rong)解(jie)和氫(qing)脆。陽極溶(rong)解(jie)和制(zhi)(zhi)認為,機械破裂(lie)造成的(de)新鮮(xian)表面在腐蝕(shi)環境中(zhong)遭(zao)到陽極溶(rong)解(jie),從而(er)增(zeng)大(da)裂(lie)紋擴(kuo)展速(su)率(lv)。氫(qing)脆機制(zhi)(zhi)認為,當氫(qing)進入(ru)金(jin)屬裂(lie)縫尖(jian)(jian)端,弱化了(le)金(jin)屬鍵,在下一循(xun)環載荷時增(zeng)大(da)了(le)裂(lie)紋的(de)擴(kuo)展。近年的(de)一些看(kan)法認為,這是(shi)兩(liang)個相互關聯(lian)的(de)過程。陽極溶(rong)解(jie)使局部裂(lie)紋尖(jian)(jian)端環境中(zhong)的(de)pH降低,從而(er)增(zeng)加氫(qing)進入(ru)金(jin)屬裂(lie)紋尖(jian)(jian)端的(de)概(gai)率(lv)。

