腐蚀疲劳裂纹扩展的机理
来源期刊：中国腐蚀与防护学报2004年第6期
论文作者：S.A.Shipilov
关键词：腐蚀疲劳; 裂纹扩展; 断裂表面; 高强度钢; 氢致裂纹; 镁合金; 钛合金;
摘 要：针对高强度低合金钢、钛合金和镁合金进行了腐蚀疲劳裂纹的扩展FCG、外加电压对于腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响以及断裂表面的研究.在外加电压对于腐蚀疲劳裂纹扩展速率影响的研究过程中,在一段时间内发生极化,可以根据此期间内的开路电压记录裂纹扩展速率,并测量极化情况下的裂纹增长速率.由于裂纹扩展测量技术的进步,测量的时间很少超过300 s,这使观测非独立模式阴极极化对于腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响成为可能.当最大应力强度(Kmax)超过给定材料-溶液组合的特定临界特征值时,阴极极化会加速裂纹的扩展.当Kmax低于临界值,而所有其他条件(试件、溶液、pH值、载荷频率、应力比率、温度等)不变时,同样的阴极极化会妨碍裂纹扩展,或者对于裂纹扩展无影响.断口显微分析结果显示,阴极极化下加速裂纹的扩展是由于氢致腐蚀(HIC).因此,根据氢致腐蚀机理以及KHIC和△KHIC的显示,Kmax的临界值,以及应力范围(△K)是由相应的腐蚀疲劳裂纹扩展的症状所确定的.当Kmax＞KHIC(△K＞△KHIC)时,腐蚀疲劳裂纹扩展的主要机理是HIC.对于大多数的材料-溶液组合的研究表明,当Kmax＜KHIC(△K＜KHIC)时,应力协助扩散在腐蚀疲劳裂纹扩展中起决定性作用.
S.A.Shipilov1
(1.卡尔加利大学机械与制造工程系 加拿大 阿尔伯塔省 卡尔加利市 T2N1N4)
摘要:针对高强度低合金钢、钛合金和镁合金进行了腐蚀疲劳裂纹的扩展FCG、外加电压对于腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响以及断裂表面的研究.在外加电压对于腐蚀疲劳裂纹扩展速率影响的研究过程中,在一段时间内发生极化,可以根据此期间内的开路电压记录裂纹扩展速率,并测量极化情况下的裂纹增长速率.由于裂纹扩展测量技术的进步,测量的时间很少超过300 s,这使观测非独立模式阴极极化对于腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响成为可能.当最大应力强度(Kmax)超过给定材料-溶液组合的特定临界特征值时,阴极极化会加速裂纹的扩展.当Kmax低于临界值,而所有其他条件(试件、溶液、pH值、载荷频率、应力比率、温度等)不变时,同样的阴极极化会妨碍裂纹扩展,或者对于裂纹扩展无影响.断口显微分析结果显示,阴极极化下加速裂纹的扩展是由于氢致腐蚀(HIC).因此,根据氢致腐蚀机理以及KHIC和△KHIC的显示,Kmax的临界值,以及应力范围(△K)是由相应的腐蚀疲劳裂纹扩展的症状所确定的.当Kmax＞KHIC(△K＞△KHIC)时,腐蚀疲劳裂纹扩展的主要机理是HIC.对于大多数的材料-溶液组合的研究表明,当Kmax＜KHIC(△K＜KHIC)时,应力协助扩散在腐蚀疲劳裂纹扩展中起决定性作用.
关键词:腐蚀疲劳; 裂纹扩展; 断裂表面; 高强度钢; 氢致裂纹; 镁合金; 钛合金;
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