預腐蝕不同的時間影響合金鋼材料的疲勞壽命

      加速腐蝕試驗

      為使腐蝕試驗結果與裝備服役狀態(tài)下腐蝕狀態(tài)相近，依據(jù)文獻設計0Cr16Ni系列合金鋼材料仿真加速腐蝕試驗方案，該方案中的環(huán)境介質(zhì)及其作用強度、作用規(guī)律如圖1所示，其中介質(zhì)環(huán)境為5%（質(zhì)量百分比）NaCl水溶液摻入稀H2SO4、使其PH=4±0.2的弱酸性溶液，一個試驗周期內(nèi)溶液內(nèi)浸泡與溶液外烘烤的交變次數(shù)為335次，其中每次溶液內(nèi)浸泡4.35min，溶液外烘烤14.63min，方案中合計試驗時間為105.96h的腐蝕作用，相當于0Cr16Ni系列合金鋼材料在服役環(huán)境下1個當量日歷年限shi 間的腐蝕強度。

      從上述試驗數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，可以認為預腐蝕不同時間，對0Cr16Ni系列合金鋼材料的疲勞壽命產(chǎn)生了影響，預腐蝕時間越長，影響越明顯。由此，結合文獻中方法，采用腐蝕影響系數(shù)表征環(huán)境腐蝕對材料疲勞壽命的影響。

      從上述低周疲勞壽命計算與預測的分析結果可見，表象為0Cr16Ni系列合金鋼材料疲勞壽命與預腐蝕當量日歷年限相關，而預腐蝕當量日歷年限決定著試件的腐蝕損傷狀態(tài)，如前腐蝕試驗所述，因此合金鋼材料試件疲勞壽命演變本質(zhì)是與腐蝕損傷狀態(tài)相關，眾多文獻研究表明，在表征腐蝕損傷狀態(tài)的多個參量（腐蝕損傷表面長度/寬度/損傷深度以及點蝕率等）中，腐蝕損傷的深度參量對疲勞壽命的影響十分顯著，究其物理本質(zhì)為，腐蝕損傷處的應力集中現(xiàn)象與其深度相關，通常隨著腐蝕損傷深度的不斷加深，在損傷處的應力集中現(xiàn)象就會越嚴重，從而更容易引發(fā)疲勞裂紋的萌生和擴展，降低材料的疲勞壽命。