腐蝕疲勞是指金屬材料在循環應力或脈動應力和腐蝕介質共同作用下,所產生的脆性斷裂的腐蝕形態。在腐蝕介質和交變應力的共同作用下,金屬的疲勞極限大大降低,因而會過早地破裂。這種破壞要比單純交變應力造成的破壞(即疲勞)或單純腐蝕造成的破壞嚴重得多,而且有時腐蝕環境不需要有明顯的侵蝕性。船舶的推進器、渦輪和渦輪葉片、汽車的彈簧和軸、泵軸和泵桿及海洋平臺等常出現這種破壞。
總體概況
腐蝕疲勞試驗目的包括測定材料在給定環境下的腐蝕疲勞壽命、測定材料在給定環境下的條件腐蝕疲勞臨界應力場強度因子范圍或條件臨界腐蝕疲勞極限應力、測定材料在給定環境和給定應力范圍下裂紋擴展速率、研究緩蝕劑或其他防護效果及研究影響腐蝕疲勞裂紋擴展各因素的作用及腐蝕疲勞斷裂機理。曲線常用的腐蝕疲勞試驗方法是在腐蝕環境中進行疲勞試驗,實驗室腐蝕疲勞試驗可分為兩類:循環失效試驗和裂紋擴展試驗。
循環失效試驗
在循環失效試驗中,試驗或部件承受交變載荷的作用,并達到誘發腐蝕疲勞裂紋和使其長大到足以導致失效的應力循環數。通常采用光滑試樣和帶缺口的試樣獲取試驗數據。試驗中總循環周數的大部分用于誘發裂紋。盡管采用小試樣不能精確地得出大部分的疲勞壽命,但卻可以提供材料固有的疲勞裂紋發生的有關數據。在工程設計上,這些數據可用于指定防止疲勞失效的標準。但這類試驗方法難以區分CFC起始壽命和擴展壽命。
裂紋擴展試驗
裂紋擴展試驗是利用斷裂力學方法確定在交變載荷下預制裂紋的裂紋擴展速率及各種相關參數。試驗材料中的預裂紋能顯著減少疲勞壽命中誘發裂紋的孕育期。
疲勞腐蝕試驗根據腐蝕介質的引入方法不同,可分為浸泡法、捆扎法、燈芯法、液滴法和噴霧法等。浸泡法是指把整個試樣浸泡在腐蝕槽中。捆扎法是指用棉花、布或其它吸濕纖維包扎在試樣表面上,使這些覆蓋物與腐蝕介質良好接觸,從而使試樣表面受腐蝕介質潤濕,在一定的疲勞載荷作用下進行CFC試驗。燈芯法是指用一玻璃棒或塑料棒與試樣保持一定間隙,使腐蝕液能依靠其表面張力與旋轉著的試樣保持接觸,使試樣受到潤濕。液滴法是指在疲勞加載的試樣上方安裝一個滴管系統,使腐蝕液能以一定的時間間隔程序滴注在試樣表面上。液滴法適用于臥式腐蝕疲勞試驗機。噴霧法是指為了模擬海洋大氣或在霧狀環境中工作的構件-環境介質狀態,采用噴霧裝置把腐蝕液呈霧狀噴射到試樣表面。

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