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技術文章

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影響腐蝕疲勞裂紋擴展的因素
更新時間:2013-05-06 點擊次數(shù):2922

 

1. 載荷的影響

1)幅度:循環(huán)載荷的交變幅度增大,腐蝕速度也隨之增大,即使此應力低于條件疲勞極限。鐵的腐蝕速度隨應力增大而加速;隨交變應力的振幅和平均值的增大而加速。

2)頻率:在低速區(qū),加載頻率的變化對疲勞裂紋擴展速率基本沒有影響;當裂紋擴展速率較高時,加載頻率的降低使裂紋擴展速率增大。

 

2.環(huán)境的影響

 

1)溫度:溫度升高明顯加快腐蝕速度。但是,若溫度上升引起材料嚴重孔蝕,產(chǎn)生許多淺裂紋源,從而降低了應力集中,使陽極對陰極面積比增大,反而對材料腐蝕疲勞性能有所改進。

2pH值:

pH<4時,隨pH值的增加,腐蝕疲勞強度降低,壽命降低;

pH=4~10,壽命保持恒定;

pH=10~12,壽命顯著增加;

pH>12,條件疲勞極限接近于疲勞極限。

3)含氧量

0.05mg/L<C(O)<0.5mg/L,疲勞壽命隨溶解氧的增加呈冪函數(shù)降低;

C(O)<0.05mg/L<C(O)>0.5mg/L, 疲勞壽命趨于飽和。

從以上條件來看,在進行材料應力腐蝕疲勞試驗時,頻率、振幅以及介質(zhì)條件均可能對材料的裂紋擴展速率造成影響,采用百若儀器的應力腐蝕疲勞試驗機或多功能裂紋擴展速率試驗機,配置DCPD裂紋擴展測量系統(tǒng),同時,配以合適的介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng),可以比較方便的求取材料的裂紋擴展速率。在試驗時,通過改變不同的頻率和振幅,即可驗證頻率、振幅對裂紋擴展速率的影響,從而改變材料的應用條件。通過改變介質(zhì)的溫度、壓力等條件,找出影響裂紋擴展速率的溫度、壓力,正確的使用在這些介質(zhì)中的材料。

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