疲劳腐蚀
腐蚀疲劳与应力腐蚀开裂的关系
腐蚀疲劳与应力腐蚀开裂的关系河南邦信防腐材料有限公司2017年3月整理尽管腐蚀疲劳和腐蚀开裂在许多不同的情况下都可能发生，但是在某种程度上，它们被认为具有很大的相关性。
当这两者同时发生时，会在许多行业内造成不可估量的经济损失。
近一个世纪以来，工程材料（主要是金属材料）的腐蚀疲劳已成为全球最重要的研究主题之一。
第一次世界大战期间，这种腐蚀疲劳失效现象首先是在英国皇家海军某个设备的电缆中观察到的。
如今，腐蚀疲劳已被认为是研究最为广泛的腐蚀失效类型之一。
而自1960年代初以来，应力腐蚀开裂（SCC）也逐渐引起了人们的广泛关注。
尽管在许多不同情况下腐蚀疲劳和应力腐蚀开裂会单独发生，但它们仍然被认为具有很大的相关性。
众所周知，当这两种现象同时发生时，会在许多行业中导致设备失效并带来巨大的经济损失。
这些失效都是突发性的和灾难性的，是近年来人们进行广泛的科学和工程研究的重要主题。
但是，要了解腐蚀疲劳和应力腐蚀开裂如何相互作用，必须首先了解每种腐蚀类型涉及的机理。
什么是应力腐蚀开裂？应力腐蚀开裂（SCC）被定义为由于机械应力和腐蚀的相互作用而发生的开裂现象。
造成应力腐蚀开裂有很多因素，但与其中任何一种单独作用的因素相比，腐蚀性环境这一因素在材料中引起的应力产生的破坏一般更大。
尽管SCC最常见于金属中，但它也可以存在于一些其他材料中，例如聚合物和玻璃等。
SCC带来的结果通常被认为是灾难性的，因为材料的强度会因此发生降低，随后材料的结构也可能发生破坏。
通常情况下，细微的腐蚀裂纹仅在材料的晶界处形成，而其余的区域则不受破坏。
因此，在临时检查中通常很难检测到SCC损伤现象，并且不容易预测损伤的程度。
导致SCC进一步发展的原因之一是某些金属的晶界缺乏钝性。
由于杂质在这些位置的偏析现象改变了材料的微观结构，使材料的表面钝化难以在边界界面处发生。
例如，在某些奥氏体不锈钢中，晶界处的铬金属局部浓度可能大大低于材料表面的局部浓度。
腐蚀疲劳和磨耗腐蚀 全面腐蚀与局部腐蚀
2．环境特征
❖ (2)通常环境腐蚀性增强，CF破环倾向增大，例如对于钢 (尤其是高强度钢)，CF裂纹扩展速率按照下列顺序递增： 惰性气体大气水蒸气水硫酸盐水溶液氯化物水 溶液氢气氛硫化氢。
❖ 但腐蚀过强导致局部腐蚀转化为均匀腐蚀，可能反而降低 钢的CF破坏倾向。如温度升高引起钢的严重腐蚀，造成许 多浅的裂纹源，从而降低局部的应力集中，并使阳极与阴 极面积比变大，结果使钢的抗腐蚀疲劳能力提高。另外， 氧时常通过吸附或化学反应促进裂纹闭合，阻碍CF裂纹的 扩展．从而提高CF条件疲劳极限值。
❖ 湍流腐蚀和空泡腐蚀是两种特殊而重要的冲蚀形式。
湍流腐蚀
❖ 在材料表面或设备的某些特定部位、由于介质流速的急 剧增大而形成湍流，由湍流导致的冲蚀即称为湍流腐蚀。 湍流使金属表面液体的搅动比层流更为剧烈，结果使金属 与介质的接触更为频繁。湍流不仅加速了腐蚀剂的供应和 腐蚀产物的移去，而且又附加了一个流体对金属表面的切 应力。该切应力能够把已经形成的腐蚀产物剥离，并随流 体转移开。当流体中含有气泡或固体颗粒时，切应力的力 矩增大，金属表面损伤更加严重。湍流腐蚀大多发生在叶 轮、螺旋桨，以及泵、搅拌器、离心机、各种导管的弯曲 部分。
应力作用下的腐蚀破坏
空泡 腐蚀
应力腐蚀 开裂SCC
冲击腐蚀或 湍流腐蚀
微动腐蚀或 微振腐蚀FC
腐蚀
腐蚀 疲劳 CF
氢致 断裂
一、腐蚀疲劳破坏的特征
❖ 金属材料和工程结构在交变应力和腐蚀介质协同、交互作 用下导致的破坏现象，称为腐蚀疲劳失效。
❖ 腐蚀疲劳过程受力学因素、环境因素和材料因素交互影响， 与一般腐蚀、纯机械疲劳和应力腐蚀失效相比，表现出诸 多自身的特征。
二、磨耗腐蚀
❖ 磨耗腐蚀是指金属材料与周围环境介质中之间存 在摩擦和腐蚀的双重作用，而导致金属材料的破 坏现象。由于这种破坏是应力和环境中化学介质 协同促进的过程，因此也是应力作用下腐蚀的形 式之一。
腐蚀和疲劳对飞机结构的挑战及解决思路
腐蚀和疲劳对飞机结构的挑战及解决思路摘要：对于常在水域、海洋中执行任务的飞机来说，在长久的运行过程中，必然受到环境气候、水体水质、运作磨损等方面因素的影响，而使得机体结构受到一定程度的腐蚀、磨损、疲劳。
根据这些现象的严重程度，可相继引发一系列其他问题，如裂纹、孔隙等，若不及时加以干预和防治就会造成较大的生命财产损失，所以，相关人员便要加强重视程度，结合实际状况，进行高效高质的维修和养护。
据此，本文对腐蚀和疲劳对飞机结构的挑战及解决思路分别进行了简要分析。
关键词：飞机结构；腐蚀疲劳；解决方法在飞机服役过程中，腐蚀与疲劳一直是尚未彻底解决的难题。
在飞机使用年龄逐渐增长的过程中，出现的锈蚀、疲劳等情况也就成为飞机运作时面临的主要问题。
同时，结构锈蚀也是飞机老化的一个重要特点，它会导致飞机过早地步入老化阶段。
而飞机的老化过程又和服役环境密切相关，会因所处的海洋环境特点，使得在长期服役过程中加快老化速度。
这是因为相对于陆基飞机，在海上服役的航空器会面临着“三高”环境，由此对机体结构、系统、电子设备等造成的腐蚀，加之维护的人手、备品等也不能与陆基飞机比拟，这便造成维护难题。
1.飞机运行面临的问题1.1腐蚀问题对于在海洋中开展飞机运行工作，便会不可避免地遇到腐蚀问题，对于该问题的防护工作也具有一定难度。
尤其对于舰载飞机而言，在海洋环境中工作的时间较长，加之海洋外界环境的作用，便常常要受到高湿、高温、高盐份条件的考验。
其次，飞机整体大多停放在甲板表面，所以还会受到舰载机排放的尾气、飞机起飞和着陆排放出的尾气的影响。
1.2疲劳问题在飞机运作过程中，就会极易因交变载荷的影响，使得飞机本身出现运行疲劳状态。
而造成飞机结构磨损疲劳正式因为长期在水中运行，使得剩余强度逐渐减弱、结构裂痕不断增加、变大。
且在运行中，还有可能受到腐蚀和疲劳的相互作用，而加速飞机裂痕、缝隙的生成，促进裂缝增大。
2.飞机结构挑战的分析2.1结构腐蚀分析目前，飞机出现的主要受损情况包含：结构腐蚀、应力腐蚀以及腐蚀疲劳等。
金属材料的腐蚀疲劳研究进展
机电信息工程金属材料的腐蚀疲劳研究进展邵长静（辽宁装备制造职业技术学院，辽宁沈阳110161）摘要：本文首先深入阐述了金属腐蚀疲劳机理，其后分析了金属材料腐蚀疲劳的主要影响因素，在此基础上提出了一系列腐蚀疲劳试验技术的研究。
关键词：金属材料；腐蚀疲劳;研究1金属腐蚀疲劳机理1.1腐蚀疲劳裂纹萌生机理1.1.1局部腐蚀理论局部腐蚀理论本质上来讲主要是指在腐蚀环境及疲劳载荷的影响下形成了交互作用,导致材料的表面出现一系列腐蚀坑，而在其底部及边缘部分产生了应力集中，导致腐蚀疲劳提前出现。
而这样的理论我们通常将其灵活运用于发生局部腐蚀的材料,尤其是对于铝合金面，但值得注意的是，这一理论无法从真正意义上解释表面没有腐蚀坑却出现了腐蚀疲劳这一现象的原因，整体上具有极强的局限性和片面性。
1.1.2形变活化理论从一定意义上来讲，我们可以#形变活化理论看作是阳极滑移溶解模型。
其具体的实现过程中会经过如下3个步骤:第一，具有阳离子的相关液体不断扩散；第二，金属材料表面的保护性氧化膜破裂;第三,金属表面不断腐蚀溶解。
在这一理论中,金属材料的晶体会在载荷的作用下发生一定的变形，而变形区域的活化能相比于未变形的位置更高。
基于此,变形区域及未变形区域基于环境的相关影响共同组成了原电池，其分别可以作为电池的阳极和阴极，阳极不断受到腐蚀发生溶解现象，最终造成了大量的疲劳裂纹。
形变活化理论在目前大多用于分析高强钢的腐蚀疲劳现象，基本不会应用在高强铝等材料的腐蚀中。
1.1.3表面钝化膜破坏理论表面钝化膜破坏理论主要是指金属材料基于一定的荷载作用不仅仅发生了一定的晶体滑移，同时其也形成了腐蚀产物，直接阻止了晶体的可逆滑移，久而久之，如果不及时采取相应的措施会造成表面的错位,导致钝化膜直接破裂。
基于滑移处形成阳极区作者简介：邵长静（1982-）,女，辽宁凌源人，硕士，讲师，研究方向：金属材料成型及控制、'属材料的耐蚀性、'属材料的表面处理等％域,此时阳极区域会迅速地溶解，直到钝化膜被再次修复。
腐蚀和疲劳对飞机结构的挑战及解决思路浅析
腐蚀和疲劳对飞机结构的挑战及解决思路浅析◎杨旭（作者单位：哈尔滨飞机工业集团有限责任公司）在飞机使用时限较长的情况下，易产生腐蚀或疲劳问题，因而飞机结构的安全性将会受到影响。
其中，结构腐蚀会导致飞机结构老化，并且飞机服役环境也会加快飞老的老化进程。
较之陆航与民航飞机，远海使用的飞机更易出现提前老化现象。
基于此，需要通过腐蚀及疲劳问题的分析与解决，延长飞机使用寿命，保障其运行安全。
一、影响飞机结构的因素分析1.腐蚀因素。
对于全世界而言，飞机腐蚀是飞机防护中面临的显著难题。
如航载飞机长期在海域上航行，受到高温天气的影响，加之海上湿度较大且空气中盐分含量较高，因而飞机结构会受到一定的腐蚀。
飞机大部分处于甲板停放状态，除了处于海洋大气环境包围之中，舰艇烟囱排出的废气和飞机起飞及着舰过程中排出尾气中的SO 2、SO 3、NO 与海洋盐雾组合成高酸性潮湿层，会在飞机机体结构表面形成pH 值为2.4～4.0的酸性液膜。
所以，相对于常规陆基飞机，舰载机的服役环境将更加严酷。
2.疲劳因素。
在交变载荷的作用下，疲劳是不可避免的。
结构的疲劳损伤不断累积，剩余强度降低，结构会出现裂纹并不断扩展。
更为严重的是腐蚀与疲劳的交互作用大大缩短裂纹的萌生时间，并且加快裂纹的扩展。
腐蚀使得飞机提前进入老龄化，产生多裂纹，特别是在一些搭接部位容易产生“枕垫效应”，产生附加应力，降低结构抗力。
二、腐蚀与疲劳对飞机结构带来的挑战及面临的解决困境1.结构腐蚀问题。
结构腐蚀是导致飞机结构损伤的主要形式，其是导致疲劳裂纹出现与扩大的直接原因，且腐蚀具有多发性特征。
除了结构腐蚀之外，还有应力腐蚀与腐蚀疲劳，这两种腐蚀损伤类型会对飞机的运行安全产生不利影响。
为此，需通过腐蚀控制措施的科学选用而提高飞机的安全飞行。
在防控措施制定之前，需对各种腐蚀类型出现的成因进行分析，以上三种腐蚀问题都应归类于电化学腐蚀之下，是由飞机服役环境所引起的，与飞机维护方式也有较大关联。
金属的应力腐蚀断裂与腐蚀疲劳断裂
裂。其中许多问题至今还没得到深入的研究，甚
至有的还是很不了解。表8-2是一些金属和合金
的部分应力腐蚀环境。
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一、碳钢的应力腐蚀 早年的铆接蒸汽锅炉，为减缓铁的腐蚀在水中加
入NaOH调制pH值。结果在铆缝中发生NaOH浓缩（渗
漏、蒸发所致）导致应力腐蚀而引起过爆炸，当时
叫做碱脆。能导致碳钢碱脆的介质还包括KOH、
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二、断裂的途径
（ 1 ）根据金属和合金的种类及介质不同， SCC 可以
是沿晶的或穿晶的，碳钢和铬不锈钢多系沿晶的；
奥氏体不锈钢则多为穿晶的；铝，钛、镍也多为沿
晶的。一般说来，发生平面滑移的材料倾向于穿晶
断裂；易发生交滑移的材料更倾向于沿晶断裂。
（2）裂纹扩展的宏观方向与应力有关，大体垂直于
主应力。
几何特征区分为全面腐蚀、局部腐蚀和集中腐蚀
。
3
就腐蚀的理化机制分类而论，物理腐蚀主要指金
属在介质中被溶解，例如Cu被Zn熔体腐蚀，铁被铜
熔体溶解，铜被钎料溶解……等。这里，腐蚀的一
级（直接）产物主要是溶液而不是化合物。化学腐
蚀和电化腐蚀的直接生成物都是化合物。
4
二、电化腐蚀原理（腐蚀电池）
当两块不同金属置于同一电解液中，例如 Cu和 Zn 同 插入 Cu2SO4溶液中，由于Zn和 Cu的电极电位不同，就 构成了一个电池。此时若接通电池的外电路，就有电 流通过。 这时： Zn→Zn2++2e↓(传导)
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高铬的铁素体不锈钢的应力腐蚀敏感性较奥 氏体钢低得多。过去由于一般方法冶炼的铁素体 不锈钢表现出强烈的低温脆性，故在有氯脆的化
工设备中不能代替奥氏体钢。近十多年来，真空
法生产出低杂质(主要是O、C、N)的高铬钢，克
腐蚀疲劳
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一般来说，扭转疲劳大于扭转弯曲疲劳， 旋转弯曲疲劳大于抗压疲劳
正弦波，正锯齿波对腐蚀疲劳影响 大，而方波，负锯齿波影响小 表面缺口等缺陷易产生疲劳裂纹，对 腐蚀疲劳影响大，但对裂纹扩展影响 较小
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应力循环波形
应力集中
环境因素的影响
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温度
温度越高，材料耐腐蚀疲劳性能下降
介质的腐 蚀性
腐蚀疲劳
组员:徐秋湘 俞曦 李抒衡 朱旭烽
腐蚀疲劳（corrosion fatigue）
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定义
指金属受腐蚀介质和交变应力或脉动应力的联合作用而 引起的破坏现象。 腐蚀疲劳又称为交变应力腐蚀。 腐蚀疲劳是一些金属构件发生突然断裂的主要原因，如 船舶推进器，涡轮机涡轮叶片，汽车的弹簧，泵轴，油田抽 油杆等经常出现这种破坏
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腐蚀疲劳与磨损腐蚀
由于金属材料在承受摩擦力 （表面切应力）的同时，还与 环境介质发生化学或者电化学 反应，而导致表面上的材料出 现流失。因此也是应力作用下 腐蚀的形式之一。
腐蚀磨损过程中的腐蚀行为 与磨损行为与单独的腐蚀或 者磨损存在较大的差异，腐 蚀能够加速磨损，磨损也可 以促进腐蚀，从而加速了材 料的破坏失效。
2. 腐蚀磨损的影响因素
2.腐蚀疲劳机理
2.2 腐蚀疲劳扩展机制 腐蚀疲劳裂纹扩展时裂纹尖端的反应过程如图1所示。当金属材料暴露于腐蚀环 境中，腐蚀介质首先迁移到裂纹尖端，与裂纹尖端新鲜金属表面发生局部电化 学反应。该反应最简单的情况是阳极溶解与阴极放氢，反应可能产生的有害物 质氢吸附于金属表面。反应的速度、氢还原的量以及氢在裂纹尖端还原后成为 吸附氢将控制这个扩散过程。随着 裂纹尖端和金属滑移导致位错不断出现， 吸附氢沿着位错带或晶界迁移扩散，进 入裂纹尖端前沿区域的吸附氢向高应力 区富集，引起材料的局部损伤（如氢脆） 。裂纹尖端处电化学反应产生的腐蚀产 物，一方面会向外析出产生Wedge 效应， 另一方面腐蚀产物容易堆积在裂纹尖端 部位，改变裂纹尖端局部应力状态，引 起裂纹的闭合效应。
03
减缓腐蚀作用 常用的措施有施加表面涂（镀）层、 添加缓蚀剂和实施电化学保护技术。
1.什么是腐蚀磨损
目录
3.腐蚀磨损的控制措施
2.腐蚀磨损的影响因素
腐蚀磨损：腐蚀磨损通常是 指腐蚀环境中摩擦表面出现 的材料流失现象。
它包括摩擦副的腐蚀磨 损、腐蚀性浆料冲蚀、 腐蚀液流中的气蚀等类 型。腐蚀磨损现象广泛 存在于石油化工、矿山 机械、航空航天、建材、 水利电力等行业的机械 设备中。
01 材料自身因素影响
金属材料的成分、热处理方法及组织结构等特性是腐蚀疲劳的内在影响因素，对腐蚀疲劳裂纹萌 生与扩展影响至关重要。若金属材料含有杂质，会造成应力集中，增加材料腐蚀疲劳发生的概率 改变材料裂纹扩展速率
什么是金属疲劳？
什么是金属疲劳？腐蚀与疲劳的“兄弟情”腐蚀与疲劳均为材料构件失效的主要形式，在多种情况下，二者相辅相成，相互促进，共同对材料发起攻击，俨然一对团结互助的“好兄弟”。
这对“好兄弟”一起出现时就是腐蚀疲劳，腐蚀疲劳是指材料在交变载荷和腐蚀介质的协同、交互作用下发生的一种破坏形式，广泛存在于航空、船舶以及石油等领域，腐蚀疲劳破坏是工程上面临的严重问题，现已成为工业领域急需解决的课题。
今天就让我们来聊聊腐蚀的兄弟——金属疲劳那些事儿。
金属为什么会疲劳？生活经验告诉我们，要想徒手拉断铁丝是非常困难的，但如果反复折几下却很容易折断。
这表明，即使反复变化的外力远小于能将金属直接拉断的恒力，也会使它的机械性能逐渐变弱并最终损毁。
金属的这种现象和人在长期工作下的疲劳非常像，科学家们便形象地称其为“金属疲劳”。
不少小伙伴都会疑惑：人累了会疲劳，怎么坚硬的金属也会疲劳呢？正所谓“黄金无足色，白璧有微瑕”，我们目前所用的金属并非是完美的，在加工或使用的过程中，金属总会存在一些缺陷，比如内部有杂质或孔洞、表面有划痕。
这些缺陷往往只有微米量级，很难通过肉眼观察，如果给金属施加一个不变的拉力，它们并不容易产生裂缝。
可如果外力是反复变化的，一会儿是拉力一会儿是压力，一部分能量就会转换成热，积累在金属内部，一旦超过某个限度，金属就很容易在缺陷处发生原子间的化学键断裂，导致结构开裂。
疲劳到底是什么呢？疲劳是指在低于材料极限强度 (ultimate strength) 的应力 (stress) 长期反复作用下，导致结构终于破坏的一种现象。
由于总是发生在结构应力远低于设计容许最大应力的情况下，因此，常能躲过一般人的注意而不被发觉，这也是疲劳最危险的地方。
材料在承受反复应力的作用过程中，每一次的应力作用称为一个应力周期(cycle)，此周期内的材料受力状态，由原本的无应力先到达最大正应力（拉伸应力），然后到达最大负应力（压缩应力），最后回到无应力状态。
腐蚀疲劳特征及评价方法
腐蚀疲劳特征及评价方法一、腐蚀疲劳（corrosion fatigue）的定义：当金属受到酸碱的腐蚀，一些部位的应力就比其他部位高得多，加速裂缝的形成，这叫“腐蚀疲劳”。
腐蚀疲劳的形成条件：只要环境对设备有腐蚀作用（气体腐蚀、大气腐蚀、海洋腐蚀、土壤腐蚀等），再加上循环应力作用均可产生腐蚀疲劳。
破坏机制：金属材料在腐蚀介质的作用下形成一层覆盖层，在交变应力作用下覆盖层破裂，局部发生化学浸蚀形成腐蚀坑，交变应力作用下产生应力集中进而形成裂纹。
腐蚀疲劳特点：（1）疲劳腐蚀不需要特定的腐蚀系统，它在不含任何特定腐蚀离子的蒸馏水中也能发生。
（2）任何金属材料均可能发生腐蚀疲劳。
（3）材料的腐蚀疲劳不存在疲劳极限。
（4）腐蚀疲劳初裂纹的扩展受应力循环周次的控制，不循环时裂纹不扩展。
相关术语：腐蚀疲劳极限（corrosion fatigue limit）腐蚀疲劳极限：材料在空气和腐蚀环境中的疲劳试验中应力s与循环数N如右图所示。
在给定的腐蚀环境中（如空气），应力低于某一临界应力时，交变应力的循环数N再大，材料也不发生破坏。
这一临界应力称为材料的疲劳极限。
二、腐蚀疲劳的影响因素(一) 载荷的影响（1）幅度循环载荷的交变幅度睁大，腐蚀速度也随之增大，即使此应力低于表观疲劳极限。
（2）频率在低速区，加载频率的变化对疲劳裂纹扩展速率基本没有影响；当裂纹扩展速率较高时，加载频率的降低使裂纹扩展速率增大。
(二) 加工工艺的影响电解抛光有使腐蚀疲劳强度下降的趋势，以提高材料强度为目的的热处理也有降低腐蚀疲劳强度的趋势，而表面轧制可提高腐蚀疲劳强度。
(三) 环境的影响（1）温度温度明显加快腐蚀速度。
但是，若温度上升引起材料严重孔蚀，产生许多浅裂纹源，从而降低了应力集中，使阳极对阴极面积比增大，反而对材料腐蚀疲劳性能有所改进。
（2） pH pH<4时，降低腐蚀疲劳，寿命降低；pH=4-10，寿命保持恒定；pH=10-12，寿命显著增加；pH>12，表观疲劳极限接近干疲劳极限。
腐蚀疲劳的机理和影响因素
腐蚀疲劳的机理和影响因素1. 什么是腐蚀疲劳？腐蚀疲劳（Corrosion Fatigue）是一种金属材料在同时受到腐蚀和动态荷载作用下引起的疲劳损伤形态。
腐蚀疲劳是金属材料在腐蚀环境中的疲劳失效与腐蚀失效相互作用的结果。
腐蚀疲劳失效往往比单独的腐蚀失效和疲劳失效更为严重，其失效速率比单纯的疲劳失效要快得多。
2. 疲劳失效机制腐蚀疲劳失效主要由以下三个步骤构成：腐蚀、裂纹萌生和裂纹扩展。
下面将详细介绍每个步骤。
2.1 腐蚀腐蚀是腐蚀疲劳失效的第一步，即腐蚀环境中金属表面与环境中的腐蚀介质发生反应，导致金属表面发生物理和化学变化。
腐蚀会改变金属表面的形貌和结构，进而影响金属材料的力学性能和腐蚀疲劳寿命。
2.2 裂纹萌生腐蚀后的金属材料容易形成微小裂纹，这些裂纹通常位于材料表面或近表面的应力集中区域。
裂纹的萌生与腐蚀介质中的应力腐蚀、腐蚀产物的粘结以及局部应力集中等因素有关。
裂纹萌生是腐蚀疲劳失效的关键步骤。
2.3 裂纹扩展一旦裂纹萌生，它们将在金属材料中扩展。
裂纹扩展受到腐蚀介质中的应力腐蚀、金属材料的塑性变形以及裂纹尖端应力集中等因素的影响。
裂纹扩展导致金属材料的断裂，进而引起腐蚀疲劳失效。
3. 影响因素腐蚀疲劳失效的发生受多种因素的影响。
下面将介绍几个主要的影响因素。
3.1 腐蚀环境腐蚀环境是腐蚀疲劳失效的主要因素之一。
不同的腐蚀介质对金属材料产生不同的腐蚀速率和腐蚀形貌，从而导致不同的腐蚀疲劳寿命。
例如，氯离子是常见的腐蚀介质，它加速了金属材料的腐蚀速率，因此会导致更快的腐蚀疲劳失效。
3.2 动态荷载动态荷载是引起腐蚀疲劳失效的另一个重要因素。
动态荷载会导致金属材料产生应力集中，从而加快裂纹的萌生和扩展。
不同的荷载幅值和频率将对腐蚀疲劳失效产生不同的影响。
3.3 材料特性金属材料的物理和化学特性对腐蚀疲劳失效有重要影响。
例如，材料的抗腐蚀性能、抗裂纹扩展性能以及力学性能将直接影响腐蚀疲劳寿命。
化工腐蚀的类型
全面腐蚀⏹定义：化学或电化学反应在全部暴露的表面或大部分表面上均匀地进行，金属m,逐渐变薄，最终失效。
⏹电化学特点：腐蚀的电池的阴阳面积非常小，微阳极和微阴极的位置是变化不定的，整个金属属于活化状态保护措施：（造成金属的大量损失，不会有突发事故）⏹1）工程设计时考虑合理的腐蚀裕度⏹2）合理选材⏹3）涂覆保护层（最广泛、普遍的方法）⏹4）加入缓蚀剂（如在循环水系统中加入磷系缓蚀剂，在油田系统中加入防止CO2腐蚀的缓蚀剂）⏹5）阴极保护（埋地管线、海洋环境中的钢结构、桥梁、船舶普遍采用）局部腐蚀⏹定义局部腐蚀是指金属表面局部区域的腐蚀破坏比其余表面大得多，从而形成坑洼、沟槽、分层、穿孔、破裂等破坏形态。
主要类型(1)晶间腐蚀、缝隙腐蚀(2)电偶腐蚀、氢损伤、细菌腐蚀、杂散电流腐蚀(3)小孔腐蚀、选择性腐蚀(4)应力腐蚀、磨损腐蚀破坏形态：发生原因：⏹凹坑⏹裂缝⏹裂缝⏹深孔⏹发生原因:1）金属方面的不均匀性2）溶液（环境）方面的不均匀性3）几何结构不当危害性局部腐蚀破坏有如下特征:⏹复杂性⏹集中性⏹突发性发生局部腐蚀的条件(1) 金属方面或溶液方面存在较大的电化学不均一性，即可以形成明确区分的阳极区、阴极区，且阳极区位置固定不变。
（必要条件）(2) 阳极区和阴极区的电化学条件差异在腐蚀过程中一直保持下去。
局部腐蚀和全面腐蚀的比较\金属不均匀导致的局部腐蚀（一）——电偶腐蚀◆电偶腐蚀的概念和特征定义：当两种不同电位金属相互接触，并浸入电解液中，发现电位较负的金属腐蚀速率加大，电位较正的金属的腐蚀速率减缓或受到保护的现象。
⏹特征：腐蚀发生在相互接触的边线附近。
如果接触面同时存在缝隙，缝隙又存留有电解质，就可能构成电偶腐蚀和缝隙腐蚀的联合作用，腐蚀加剧。
条件:⏹1）存在两种不同电位的金属或非金属导体⏹2）有电解质溶液存在⏹3）两种金属通过导线连接或直接接触⏹发生电偶腐蚀的几种情况(1)异金属部件的组合。
(2)金属镀层。
应力腐蚀和腐蚀疲劳
1．预防措施 （4）采用电化学保护。
– 采用外加电位旳措施，使金属在介质中旳电位远离 应力腐蚀敏感电位区域，也是预防应力腐蚀旳一种 措施，一般采用阴极保护法。
– 但是，对高强度钢和其他氢脆敏感旳材料不能采用 这种保护法。
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文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
– 这是一种KI不断增大旳试验措施，常用悬臂梁式弯 曲试验装置，采用类似三点弯曲试样。试样一端固 定，另一端与一力臂相连，并由砝码加载。
（2）恒位移试验
– 这是一种KI不断减小旳试验措施，常用一种特殊构 造旳紧凑拉伸试样，并经过螺栓本身加载。试验开 始时，用螺栓产生一初始旳裂纹张开位移。当裂纹 扩展而位移保持恒定时，负荷将自动下降，从而也 使K值降低，当K值下降到KIth（KIscc）下列时，裂 纹就会基本上停止扩展。
腐蚀疲劳旳S—N曲线最低，这是因为单纯腐蚀在蚀坑 和裂纹尖端处形成旳保护性氧化膜，在交变应力作用 下不断破裂，致使新裸表面不断受到腐蚀介质旳作用。
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文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
7.3.1 腐蚀疲劳中旳S－ N曲线
材料旳腐蚀疲劳特征除和介质有关外，还和 材料成份、常规力学性能、试验频率以及抗 腐蚀能力有关。
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一种钛合金在3.5%盐水中旳破坏时间与 文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。 初始应力强度因子旳关系
最大应力强度因子
门槛应力强度因子
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文档仅供参考，如有不当之处，请联系改正。
滞后断裂旳示意图
亚临界裂纹扩展速率da/dt表征了材料旳 另一种应力腐蚀抗力。
孕育期：裂纹产生前旳一段时间，主要 是形成蚀坑（裂纹关键）旳过程。
环境氢脆
金属材料腐蚀疲劳研究进展
收稿日期：2019-02-11；修订日期：2019-02-16 作者简介：符朝旭（1987—），男，海南万宁人，工程师，主要研究方向为环境试验与环境适应性评价。 通讯作者：罗来正（1983—），男，江西玉山人，硕士，高级工程师，主要研究方向为环境试验与环境适应性评价。
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装备环境工程
2019 年 7 月
飞机、车辆及船舶等装备金属材料在自然环境服 役过程中，一方面承受自然界中高温、高湿、高盐雾、 强太阳辐射和频繁的干/湿交替作用等多种环境因素 的腐蚀综合影响，另一方面遭受反复的拉伸、压缩、 弯曲和扭转等疲劳载荷影响。这种环境腐蚀和疲劳载 荷协同/交互作用导致装备结构或构件因开裂或断裂 提前失效的现象称为腐蚀疲劳[1]，而环境腐蚀和交变 载荷协同/交互作用远大于环境腐蚀和疲劳载荷单独 作用的简单迭加[2-3]，极易造成装备关键结构件和部 分功能件提前失效，严重威胁装备的可靠安全服役。
例如，美国空军 F-4 飞机在使用过程中，发ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ平尾摇 臂出现腐蚀裂纹现象，导致美国 1600 架 F-4 飞机和 其他国家 600 多架 F-4 飞机的全面停飞检查[4]。中国 台湾华航一架波音 747 飞机由于尾翼产生腐蚀疲劳 裂纹，在飞往香港途中坠入南海，导致 225 人丧生[5]。
腐蚀疲劳断裂已成为装备服役过程中一种常见 的失效行为，因其危害性、破坏性通常无法提前预测， 装备一旦发生腐蚀疲劳断裂，其结果通常是灾难性 的，这种危害已经越来越受到业界的广泛关注[6-9]。 Haigh 于 1917 年率先在海水中观察到钢索的腐蚀疲
劳现象。Mcadam 于 1926 年首次提出了“腐蚀疲劳” 概念，并发表了相关学术论文。“腐蚀疲劳”概念一经 发表，就被广大研究者认同与接受，随之开展了大量 的材料及构件腐蚀疲劳研究工作[10-11]。数十年来，国 内外学者分别从腐蚀疲劳影响因素、腐蚀疲劳试验、 腐蚀疲劳机理等多个方面对金属材料开展了大量腐 蚀疲劳研究工作。这些研究工作极大地推动了腐蚀疲 劳试验开展、腐蚀疲劳机理探索及工程应用等，研究 成果对装备金属材料及结构的设计选材、研制及定 型、定/延寿和维护维修等具有重要指导意义。
压力容器常见腐蚀破坏的机理及预防措施
・ １・ ５
压 力容器常 见腐蚀破 坏 的机 理及预 防措施
王 岚 姜 德 林 （ 齐齐哈 尔市特 种 设 备 检 验 研 究所 ， 黑龙 江 齐齐哈 尔 １ １０ ） ６ ０ ５
摘
要： 压力容器 已广泛应 用于石 油、ＥＴ等行业 ， ４－ － 是石油化工装置不 可缺 少的重要设备 ， 它不仅 承受介质 的压 力， 常常受到容 器 还
内其它介质腐蚀的影响 ， 稍有不慎 ， 易发 生安全 事故 。 极 本文 简单介绍压力容器的腐蚀破 坏形式、 腐蚀机理、
关 键 词 ： 力容 器 ； 压 腐蚀 ； 理 ； 防 机 预
腐蚀破坏是指压力容器材料在腐蚀 胜介质作用下，引起容器 由厚 断裂破坏。 这是一种极危险的腐蚀形态 ， 往往在没有先兆的情况下发生 变薄或材料组织结构发生改变 、 机械Ｊ 生能降低 ， 使压力容器承载能力不 局部腐蚀 ， 裂纹一旦出现 ， 的扩展速度比其他局部腐蚀速度快得多。 它 够而发生的破坏， 这种破坏形式称为腐蚀破坏。 压力容器腐蚀情况 比较 其裂纹大体 向垂直于拉应力方向发展， 裂纹形态有晶间型 、 穿晶型或二 复杂 ， 同一种材料在不同的介质 中有不同的腐蚀规律 ： 不同材料在同一 者兼而有之 的混合型。（ ） ２疲劳腐蚀： 金属在交变应力和腐蚀介质的共 种介质中的腐蚀规律也各不相同；即使同一种材料在 同一种介质中因 同作用下产生的破裂。这种破裂产生于振动部件，在动载荷应力作用 其 内部或外部条件 （ 如材料金相组织、 介质的温度、 浓度和压力等 ） 的变 下 ， 所有的金属材料 ， 即使是纯金属也会发生疲劳腐蚀。疲劳腐蚀可以 化， 往往也表现出不同的腐蚀规律 。因此， 了解腐蚀规律 ， 只有 才能正确 有 多条 裂 纹 ， 纹 通 常发 源 于一 个深 蚀 孔 ， 般是 穿 晶 型无 分 枝 ， 常 裂 一 通 地判断各种腐蚀的危害程度， 以便采取有效的预防措施。 呈 锯齿形 ， 较钝 。 尖端 １压 力容器 腐蚀 的分 类 １ 氢损伤。由于氢渗进金属内部而造成金属陛能恶化的现象称为 ． ５ １ 均匀腐蚀 。压力容器的均匀腐蚀是指容器器壁金属整个暴露 氢损伤 ， ． １ 也叫氢破坏。由于氢的原子半径最小 ， 最易渗入钢或其他金属 表面上或者是 大部分面积上产生基本相同的化学或 电化学腐蚀 。遭 内部 ， 氢离子被还原生成初生态 的氢， 随后复合生成分子氢。当初生态 受均匀腐蚀 的容器是 以金属的厚度逐渐变薄 的形式导致最后破坏 。 氢复合成氢分子的过程受到环境阻碍时 ，就促进 了初生态氢向钢或其 但从工程 角度看 ， 均匀腐蚀并不是威胁很大的腐蚀形式 ， 因为容器的 他金属内部渗透， 引起渗氢 。氢损伤主要有氢鼓包 、 氢脆 、 脱碳 、 氢腐蚀。 使用寿命可 以根据简单 的腐蚀试验进行估计 ，设计时可考虑足够的 ２腐蚀 破 坏的机 理 腐蚀裕度。但是腐蚀速度与环境 、 、 介质 温度 、 压力 等方面有关 ， 以 所 压力容器金属腐蚀虽有各种各样 的形态和特征 ，但就其腐蚀机理 每隔一定 的时 间需要对容器状况进行检测 ，否则也会产生意想不到 来讲 ， 通常分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。 的腐蚀破裂事故。 ２１ ．化学腐蚀 ： 是指容器金属与周 围介质直接发生化学反应而引起 １ 局部腐蚀 。局部腐蚀是指材料表面的区域 ｝腐蚀 ， ． ２ 生 这是一种危 的金属腐蚀 。在化工生产 中， 压力容器主要有以下四种化学腐蚀：１高 （） 害性较大的腐蚀形式之一 ， 并经常在突然 间导致事故。 局部腐蚀有以下 温氧化 ：金属在高温下与介质或周围环境 中的氧作用而形成金属氧化 几种 ：１电偶腐蚀 ： （） 只要有两种电极 电位不 同的金属相互接触或用导 物的过程称金属的高温氧化。例如 ，钢在空气 中加热 ，在较低 的温度 体连接， 在电解质存在的情况下就有电流通过 。 通常是 电极电位较高的 （０ ～ ０ ℃ ）下表 面 出现可见 的氧 化膜 ，氧化 速度 随温度 的升 高 而加 ２０ ３ ０ 金属腐蚀速度降低甚至停止 ， 电极电位较低的金属腐蚀速度增加 ， 前者 快 ， 当温度达 ８ ０ ９ ０时氧化速度显著增加。 ２ 高温硫化： ０ ～０ （） 金属在高温 为阴极， 后者为阳极。（ ） ： ２孔蚀 金属表面产生小孑 的一种局部腐蚀。孔 下与含硫介质作用生成硫化物的过程称高温硫化。硫化作用较氧化作 Ｌ 蚀一般容易在静止的介质 中发生 ， 通常沿重力方向发展 。（） ３ 选择性腐 用更强 。 硫化物不稳定 、 易剥离 、 晶格缺陷多、 熔点低 ， 而且与氧化物、 硫 蚀： 当金属合金材料与某种特定的腐蚀性介质接触时， 介质与金属合金 酸盐及金属生成不稳定价 的低熔点共晶物 ，因此在高温下易造成材料 材料中的某—元素或某一组５． 生反应 ，使材料 中某一元素或某一组 破裂。（） Ｙ Ｅ ． ３钢的渗碳及脱碳 ： 高温下某些硫化物与钢铁接触时发生分解 分被脱离出去 ， 这种腐蚀称为选择 ｆ腐蚀 。选择 ｌ腐蚀一般在不锈钢 、 生成游离碳 ， 生 生 渗入钢内生成硫化物称渗碳 ， 它降低了钢材的韧性。钢的 有色金属和铸铁等材料中发生 。（ ） ４ 磨损腐蚀 ： 由于腐蚀『介质与金属 脱碳是 由于钢 中的渗碳体在 高温下与气体介质作用被还原成脱碳反 生 之间的相对运动， 而使腐蚀过程加速的现象称为磨损腐蚀 。 如冷凝器管 应 ，结果使得钢表面渗碳体减少 ，而导致金属表面硬度和疲劳极 限降 壁的磨损腐蚀 ， 腐蚀流体既对金属表面的氧化物产生机械冲刷破坏 ， 低 。（ ） 又 ４ 氢腐蚀 ： 钢受高温高压氢的作用引起组分的化学变化 ， 使钢材的 与不断露出的金属新鲜表面发生剧烈 的化学或电化学腐蚀 ，故腐蚀速 强度和韧性下降， 口呈脆 ｆ断裂 ， 断 生 这种形象叫氢腐蚀。氢腐蚀的机理 度较快。（ ） ５缝隙腐蚀 ： 暴露于电解质溶液 中的金属表面上的缝隙和其 是氢分子扩散到钢的表面， 分解为氢原子或氢离子而被化学吸附， 扩散 他隐蔽区域 内常常发生强烈的局部腐蚀 。这种腐蚀与孑 洞 、 Ｌ 垫片底面 、 到钢材内部在空穴处生成 甲烷 。甲烷的扩散能力低 ，随着反应继续进 搭接缝 、 表面沉积物 、 螺帽和铆钉下 的缝隙内积存少量静止溶液有关。 行 ， 甲烷逐 渐 积聚 ， 成局 部高 压 ， 应力 集 中并发 展为 裂纹 。 形 引起 些经表面钝化形成致密氧化物的金属（口 女不锈钢 、 、 铝 钛等１ 容易产生 ２ ． ２电化学腐蚀。容器金属在 电解质中， 由电化学反应引起的腐蚀 缝隙腐蚀。 称为电化学腐蚀。电化学腐蚀的机理是微电池的存在造成微电池腐蚀。 １ ． ３晶间腐蚀 。金属的腐蚀局限在晶界或晶界附近 ， 晶粒本身的 绝大部分压力容器是由碳钢或不锈钢制造的。 而 它们含有杂质。 当其与电 腐蚀较小的一种腐蚀形式称之为晶间腐蚀 。 这种腐蚀造成晶粒脱落， 解质接触时 ， 使 由于夹杂物的电位高成为微阴极 ， 而铁的电位低 ， 成为微 容器材料的机械强度和延伸率显著下降 ，但还保持原有的金属光泽而 阳极 。 这就形成许多微小的电池。它所造成 的金属腐蚀为微 电池腐蚀。 不易发现， 故危害很大。奥氏体不锈钢经常发生晶间腐蚀。这种腐蚀往 ３腐 蚀破 坏事 故的预 防 往发生在不锈钢 由高温缓 漫冷却或在敏感温度范围内（５ ～ ５ ）晶粒 ４ ０ ８０ ， ３ 根据介质选用合适厚度的抗腐蚀材料的容器。 ． １ 中铬离子与过饱和的碳化合成碳化铬在晶间析出，由于铬的扩散速度 ３ ． ２对奥氏体不锈钢容器应严格控制氯离子含量 ， 并避免在不锈钢 较慢， 这样生成碳化铬所需的铬必须从晶界附近获取 ， 造成晶界附近区 敏感温度下使用，防止破坏不锈钢表面的钝化膜和防止晶间腐蚀的产 域含铬量降低 ， 即所谓的“ 贫铬现象 ”从而降低了不锈钢的耐蚀 胜能 ， 生 。 ，
钢筋混凝土结构腐蚀疲劳研究现状与发展
文章编号:100926825(2007)0720095202钢筋混凝土结构腐蚀疲劳研究现状与发展董福兴摘 要:针对钢筋混凝土结构在腐蚀环境下承受疲劳荷载发生腐蚀疲劳的现象,分析介绍了近几年钢筋混凝土腐蚀疲劳的研究现状,并提出了进一步需要研究的问题,以避免或减慢腐蚀疲劳的破坏。
关键词:钢筋混凝土结构,腐蚀疲劳,荷载,屈服极限中图分类号:TU375文献标识码:A引言承受反复荷载作用的结构或构件,虽然所受的应力小于材料的屈服极限,但经一定时间的服役过程后,常因发生疲劳破坏而损坏。
实际工程结构、工程设备以及各种承载构件都是在一定的环境下服役的,大多数使用环境均与实验室环境不同,都存在不同程度的腐蚀性。
结构或构件所产生的疲劳破坏大多与服役的环境有关,腐蚀加速了疲劳破坏。
这时,在循环应力和腐蚀介质的共同作用下就会发生腐蚀疲劳破坏。
腐蚀疲劳现象早在1917年就已由Haigh首先提出,后来E2 vans V.R.认为它是工程实践的一个很重要的问题。
可见,国内外对腐蚀疲劳已做了长期的研究,其研究成果得到了很好的应用。
但这些研究大多集中在机械及航空领域,结构工程领域的资料并不是很多。
尽管混凝土结构的疲劳问题从未象钢结构疲劳那样引起人们广泛的兴趣,然而对混凝土的研究表明:腐蚀疲劳对混凝土结构的影响比目前所认识到的更为严重。
因此,钢筋混凝土结构构件的腐蚀疲劳问题是一个十分重要同时也是迫切需要得到解决的问题,但是由于问题的复杂性及人们认识水平局限性的原因,使得目前对该问题的研究正处于初步阶段。
鉴于此,现对近几年的钢筋混凝土腐蚀疲劳研究做综述,并对需进一步研究的问题进行探讨。
1 研究现状1.1 腐蚀疲劳下钢筋与混凝土的粘结性能研究钢筋和混凝土两种性能不同的材料组成的组合结构材料能够共同工作,其基本要素是两者之间的粘结锚固作用。
混凝土中的钢筋腐蚀后,钢筋与混凝土之间的粘结性能发生了很大变化,研究表明,钢筋腐蚀对粘结强度的影响与腐蚀量有关,当钢筋表面只有轻微的腐蚀时,粘结强度有所提高,但随着腐蚀量的增加,粘结强度则会显著下降。
钻柱的疲劳破坏与腐蚀
钻柱的疲劳破坏与腐蚀一、钻柱的疲劳破坏类型现场大量资料说明，疲劳破坏是钻柱破坏最常见的形式。
①大多数钻杆的破坏发生在距接头12m以内的地方。
②钻杆的破坏常与钻杆内表面有严重的腐蚀斑痕有关。
③从钻杆的外表面开始发生的破坏，一般与钻杆表面的伤痕有关。
④由于钻铤本体的厚度大，因而钻铤的破坏通常发生在螺纹连接处。
分析钻杆疲劳破坏的原因，可分为以下三种基本类型。
1.纯疲劳破坏钻杆在没有任何明显的其他原因下而发生的疲劳破坏，叫做纯疲劳破坏。
一般钻杆在工作时承受拉伸、压缩、扭转和弯曲交变应力的同时作用，其中拉伸和弯曲应力的交替是最危险的，易导致钻杆疲劳。
钻柱下部受压部分的钻铤长度不够时，钻杆受压更易发生弯曲，在扭转条件下，钻杆易产生疲劳破坏；在定向井或井斜大的井段迫使钻杆弯曲,特别在〃狗腿〃井段中，钻杆疲劳破坏的危险性更大；在海洋钻井中，由于钻井船或钻井平台随波浪起伏摇摆也会造成钻柱弯曲，导致疲劳破坏。
2、伤痕疲劳破坏钻杆在弯曲状态下自转时，每边都要经受拉伸和压缩的交替作用，如果钻杆表面存在缺陷。
文一一缺院将不断开启与关团，使缺除逐渐扩大。
缺院除了具有初始变形之外，还会产生应力集中。
所以，钻杆表面的各种缺陷都会影响钻杆的疲劳极限。
当缺陷底部的应力达到一定程度时，缺陷将逐渐扩大，最后剩下的实体材料不足以承受整个负荷而发生破坏。
钻井中造成钻杆伤痕的主要原因有:钻杆上打的钢印，电弧烧焊,大钳、卡瓦的咬伤和其他刻痕等。
如果伤痕位于离接头0.5m以内，就可能成为疲劳破坏的核心。
周向尖锐的伤痕易引起应力集中，导致钻杆破坏。
3、腐蚀疲劳破坏钻杆长期在腐蚀介质中工作时，由于腐蚀造成截面积减小或形成小的腐蚀坑。
通常，腐蚀可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两大类。
钻杆表面与腐蚀介质产生化学反应而引起的腐蚀，称为化学腐蚀。
化学反应中将产生另一种可以脱落的产物，因而使管材截面积减小，管壁变薄，使钻杆承载能力降低，导致钻杆疲劳破坏。
电化学腐蚀是指金属与电介质溶液接触，产生电化学作用引起的腐蚀。
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腐蚀疲劳的控制
采用耐腐蚀材料 如含二氧化硫的溶液中Cr26Ni5铁素体-奥氏体双相不锈 钢较奥氏体不锈钢耐蚀。 表面保护层 镀锌的钢丝绳在海水中、镀镍的钢丝绳在河水和盐雾中 的疲劳极限有显著提高，其他非金属的有机或无机涂层也有 良好的效果，但要求与基体金属有良好的结合力与耐磨性能。 表面处理 喷丸、氮化等在材料表面形成压应力，有利于提高耐腐蚀 疲劳性能。
环境的影响 1)温度 温度明显加快腐蚀速度。但是，若温度上升引起 材料严重孔蚀，产生许多浅裂纹源，从而降低了应力集中， 使阳极对阴极面积比增大，反而对材料腐蚀疲劳性能有所改 进。 2）pH pH<4时，降低腐蚀疲劳，寿命降低；pH=4-10， 寿命保持恒定；pH=10-12，寿命显著增加；pH>12，表 观疲劳极限接近干疲劳极限。 3）含氧量 当0.05mg/L<C(O)<0.5mg/L时,疲劳寿命随 溶解氧的增加呈幂函数降低； 当C(O)<0.05mg/L和 <C(O)>0.5mg/L时, 疲劳寿命趋于饱和[3]。
腐蚀疲劳
材科103班 孙语蔚 41030188
腐蚀疲劳（corrosion fatigue）： 当金属受到酸碱的腐蚀，一些部位的应力就比 其他部位高得多，加速裂缝的形成，这叫“腐 蚀疲劳”。
腐蚀裂纹形态 腐蚀疲劳多数是由于小孔腐蚀引起的, 断口的起源常 在孔蚀处, 断口常呈贝壳状, 黑白交替分明, 中心处是 孔蚀引起的应力集中, 然后在光亮的穿晶断裂区, 再 就是穿晶断裂与沿晶断裂交替出现的区域, 最后是沿 晶断裂区。
形成条件： 只要环境对设备有腐蚀作用（气体腐蚀、大 气腐蚀、海洋腐蚀、土壤腐蚀等），再加上 循环应力作用均可产生腐蚀疲劳。
破坏机制：金属材料在腐蚀介质的作用下形成一层覆盖 层，在交变应力作用下覆盖层破裂，局部发生化学浸蚀形成 腐蚀坑，交变应力作用下产生应力集中进而形成裂纹。 特点： （1）疲劳腐蚀不需要特定的腐蚀系统，它在不含任何特 定腐蚀离子的蒸馏水中也能发生。 （2）任何金属材料均可能发生腐蚀疲劳①。 （3）材料的腐蚀疲劳不存在疲劳极限。 （4）腐蚀疲劳初裂纹的扩展受应力循环周次的控制在含乙醇的水中加200ppm重铬酸钠可使正火的0.35% 碳钢的腐蚀疲劳性能接近空气中的腐蚀疲劳性能。 电化学保护 在弱酸性、中性和碱性介质中采用阴极保护，可显著提高 耐腐蚀疲劳性能，但不能完全防止。在氧化性介质中使用的 碳钢，特别是不锈钢，也可采用阳极保护。
腐蚀疲劳的影响因素 载荷的影响 1）幅度 循环载荷的交变幅度睁大，腐蚀速度也随之增 大，即使此应力低于表观疲劳极限。 2）频率 在低速区，加载频率的变化对疲劳裂纹扩展速 率基本没有影响；当裂纹扩展速率较高时，加载频率的降低 使裂纹扩展速率增大。
加工工艺的影响 电解抛光有使腐蚀疲劳强度下降的趋势，以提高材料强 度为目的的热处理也有降低腐蚀疲劳强度的趋势，而表面轧 制可提高腐蚀疲劳强度。
①腐蚀疲劳极限（corrosion fatigue limit） 腐蚀疲劳极限：材料在空气和腐蚀环境中的疲劳试验中应力s与循环数N如 右图所示。在给定的腐蚀环境中（如空气），应力低于某一临界应力时， 交变应力的循环数N再大，材料也不发生破坏。这一临界应力称为材料的 疲劳极限。 表观疲劳极限：在实际工作中，常假设某一N值下应力为腐蚀疲劳的极限 应力。只要所取N足够大，只要是设备在试用期内安全使用即可，此应力 称为表观疲劳极限。