《金属力学性能测试》课件——腐蚀疲劳.pptx

腐蚀疲劳《金属力学性能测试》

01腐蚀疲劳的概念03腐蚀疲劳的断口特征02腐蚀疲劳的基本规律04腐蚀疲劳的防止措置

01PARTONE腐蚀疲劳的概念

课程导入事故分析得知：1、属于螺旋桨叶片的腐蚀疲劳断裂；2、腐蚀的根源——固定配重用软木塞断口疲劳裂纹叶片内部的软木塞软木塞的漂白剂与湿气腐蚀铝合金基体TO老师：此处视频缺失

一、腐蚀疲劳的概念金属材料在交变应力和腐蚀介质的共同作用下造成的失效叫做腐蚀疲劳。螺旋桨涡轮机叶片不锈钢构件严格地讲：除真空外，其他任何环境（包括大气）中的疲劳都是腐蚀疲劳；但为了研究的方便，常把大气中的疲劳排除在腐蚀疲劳之外。

一、腐蚀疲劳的概念应力腐蚀腐蚀疲劳交变应力静应力以拉应力为主特定的材料与介质任何介质更普遍||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||事先应力||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||事先腐蚀介质注意！

02PARTTWO腐蚀疲劳的基本规律

二、腐蚀疲劳的基本规律01.腐蚀介质中的疲劳极限和疲劳寿命均比空气中的低。（1）腐蚀介质能促进疲劳裂纹的形成并加快其扩展。（2）腐蚀疲劳没有明确的疲劳极限。钢在空气和盐水中的旋转弯曲疲劳性能曲线裂纹拓展一般将金属给定的循环次数或长时间不发生腐蚀疲劳破坏的最大交变应力值称为腐蚀疲劳的条件疲劳极限。

二、腐蚀疲劳的基本规律02.腐蚀疲劳极限与其抗拉强度之间没有明显的关系。腐蚀疲劳极限疲劳极限金属强度03.腐蚀疲劳裂纹很容易在材料表面形成，且裂纹源有多处、没有分支。表面裂纹源不锈钢腐蚀疲劳裂纹04.腐蚀疲劳对加载频率十分敏感。疲劳极限和寿命循环次数N一定时，频率f时间t

03PARTTHREE腐蚀疲劳的断口特征

三、腐蚀疲劳的断口特征由于机理上的关联性，腐蚀疲劳断口与机械疲劳、SCC和氢脆断口有相似之处，与一般机械疲劳一样，腐蚀疲劳的断口上也有裂纹源区、裂纹扩展区和瞬间断裂区。应力腐蚀断口氢脆断口疲劳断口一般形貌宏观断口：较平整，呈瓷状或贝壳状，有疲劳弧线、疲劳台阶、疲劳源等；微观断口：有疲劳条纹。但由于腐蚀的作用而比较模糊。

三、腐蚀疲劳的断口特征断裂源区可见腐蚀损伤特征。可以仅有一条裂纹，也可以有多条裂纹并存。典型的穿晶型断裂。断裂源于表面腐蚀损伤处可以测出腐蚀介质的组分及相对含量。断裂扩展区具有较明显的腐蚀特征。断口的裂纹源区与疲劳扩展区一般均有腐蚀产物重要微观特征当腐蚀损伤占主导地位时，腐蚀疲劳断口呈现穿晶与沿晶混合型。穿晶解理脆性疲劳条带，并多呈锯齿状和台阶状特有表现

04PARTFOUR腐蚀疲劳的防止措施

四、腐蚀疲劳的防止措施选用双相不锈钢是解决不锈钢腐蚀疲劳破坏的重要途径。这是因为Cr、Mo、N等合金元素使其耐点蚀性能好，同时，由于其组织具有复相结构，减缓了疲劳裂纹的扩展。在结构设计时，保证构件具有合理的表面形状，减小应力集中，避免腐蚀介质的积存。||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||事先合理选材改进结构

四、腐蚀疲劳的防止措施改变构件表面应力状态的表面处理，可以使构件表面处于残余压应力状态；防护层表面处理，可有效防止了腐蚀环境对构件材料的侵蚀。||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||事先表面处理包括去除环境中腐蚀剂成分和添加缓蚀剂，均可减轻腐蚀损伤，以致减轻腐蚀疲劳损伤。改变环境的方法一般在密闭的腐蚀体系最有效，如密闭循环冷却水系统除氧、添加缓蚀剂等。||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||事先改变环境减轻腐蚀

重点总结||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||事先腐蚀疲劳及其基本规律腐蚀疲劳的概念产生条件与应力腐蚀的不同腐蚀疲劳的基本规律疲劳极限与寿命更低与强度无关裂纹特殊对载荷频率更敏感难点

重点总结||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||事先腐蚀疲劳