腐蚀疲劳

腐蚀疲劳
腐蚀疲劳是指金属材料在循环应力或脉动应力和腐蚀介质共同作用下，所产生的脆性断裂的腐蚀形态。

在腐蚀介质和交变应力的共同作用下，金属的疲劳极限大大降低，因而会过早地破裂。

这种破坏要比单纯交变应力造成的破坏（即疲劳）或单纯腐蚀造成的破坏严重得多，而且有时腐蚀环境不需要有明显的侵蚀性。

材料腐蚀疲劳试验是指在腐蚀介质中测试材料的疲劳腐蚀性能的试验。

腐蚀疲劳是构件在循环载荷和腐蚀环境共同作用下，腐蚀疲劳损伤在构件内逐渐积累，达到某一临界值时，形成初始疲劳裂纹。

然后，初始疲劳裂纹在循环应力和腐蚀环境共同作用下逐步扩展，即发生亚临界扩展。

当裂纹长度达到其临界裂纹长度时，难以承受外载，裂纹发生快速扩展，以至断裂。

因此，对于光滑试件的腐蚀疲劳过程包括裂纹形成、亚临界扩展和快速扩展，以至断裂等过程。

产生腐蚀疲劳的金属材料中有碳钢、低合金钢、奥氏体不锈钢以及镍基合金和其他非铁合金等。

腐蚀疲劳一般按腐蚀介质进行分类，有气相腐蚀疲劳和液相腐蚀疲劳。

从腐蚀介质作用的化学机理上分，气相腐蚀疲劳过程中，气相腐蚀介质对金属材料的作用属于化学腐蚀；而液相腐蚀疲劳通常指在电解质溶液环境中，液相腐蚀介质对金属材料的作用属于电化学腐蚀。

腐蚀疲劳按试验控制的参数，又分为应变腐蚀疲劳和应力腐蚀疲劳。

前者是控制应变量，得到应变量与腐蚀疲劳寿命的关系；后者是控制试验应力，得到应力与腐蚀疲劳寿命的关系。

腐蚀疲劳的特点有：腐蚀疲劳不存在疲劳极限；与应力腐蚀相比，腐蚀疲劳没有这种选择性，几乎所有的金属在任何腐蚀环境中都会产生腐蚀疲劳，发生腐蚀疲劳不需要材料－环境的特殊组合；金属的腐蚀疲劳强度与其耐蚀性有关；腐蚀疲劳裂纹多起源于表面腐蚀坑或缺陷，裂纹源数量较多；腐蚀疲劳断裂是脆性断裂，没有明显的宏观塑性变形。