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預(yù)腐蝕不同的時(shí)間影響合金鋼材料的疲勞壽命

2022-08-13 [1005]

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      加速腐蝕試驗(yàn)

      為使腐蝕試驗(yàn)結(jié)果與裝備服役狀態(tài)下腐蝕狀態(tài)相近,依據(jù)文獻(xiàn)設(shè)計(jì)0Cr16Ni系列合金鋼材料仿真加速腐蝕試驗(yàn)方案,該方案中的環(huán)境介質(zhì)及其作用強(qiáng)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(gè)試驗(yàn)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(jì)試驗(yàn)時(shí)間為105.96h的腐蝕作用,相當(dāng)于0Cr16Ni系列合金鋼材料在服役環(huán)境下1個(gè)當(dāng)量日歷年限shi 間的腐蝕強(qiáng)度。

圖片

      從上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析,可以認(rèn)為預(yù)腐蝕不同時(shí)間,對(duì)0Cr16Ni系列合金鋼材料的疲勞壽命產(chǎn)生了影響,預(yù)腐蝕時(shí)間越長(zhǎng),影響越明顯。由此,結(jié)合文獻(xiàn)中方法,采用腐蝕影響系數(shù)表征環(huán)境腐蝕對(duì)材料疲勞壽命的影響。

      從上述低周疲勞壽命計(jì)算與預(yù)測(cè)的分析結(jié)果可見,表象為0Cr16Ni系列合金鋼材料疲勞壽命與預(yù)腐蝕當(dāng)量日歷年限相關(guān),而預(yù)腐蝕當(dāng)量日歷年限決定著試件的腐蝕損傷狀態(tài),如前腐蝕試驗(yàn)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(guān),眾多文獻(xiàn)研究表明,在表征腐蝕損傷狀態(tài)的多個(gè)參量(腐蝕損傷表面長(zhǎng)度/寬度/損傷深度以及點(diǎn)蝕率等)中,腐蝕損傷的深度參量對(duì)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(yīng)力集中現(xiàn)象與其深度相關(guān),通常隨著腐蝕損傷深度的不斷加深,在損傷處的應(yīng)力集中現(xiàn)象就會(huì)越嚴(yán)重,從而更容易引發(fā)疲勞裂紋的萌生和擴(kuò)展,降低材料的疲勞壽命。

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