工业纯铁在3.5%NaCl水溶液中裂尖材料溶解速率与裂纹扩展速率的关系

利用形变金属的溶解模拟裂纹尖端的溶解行为,研究工业纯铁在3.5%NaCl水溶液中溶解速率与裂纹扩展速串的关系.研究表明由于腐蚀因素引起的裂纹扩展速率远大于裂纹尖端材料的溶解速率.在阳极溶解机制下,腐蚀疲劳裂纹扩展速率不能用纯机械因素引起的裂纹扩展速率和裂尖材料溶解速率的叠加来表示.     

工业纯铁在3．5％NaCl水溶液中裂尖材料溶解速率与裂纹扩展速率的关系

利用形变金属的溶解模拟裂纹尖端的溶解行为，研究工业纯铁在３．５％ＮａＣｌ水溶液中溶解速率与裂纹扩展速串的关系．研究表明由于腐蚀因素引起的裂纹扩展速率远大于裂纹尖端材料的溶解速率．在阳极溶解机制下，腐蚀疲劳裂纹扩展速率不能用纯机械因素引起的裂纹扩展速率和裂尖材料溶解速率的叠加来表示．     

应力比和频率对低合金钢腐蚀疲劳裂纹扩展机理的影响

在理论分析裂尖局部应变、应变速率及溶解速度的基础上、实验测定了低合金钢ZG20SiMn,SM50B—Zc的腐蚀疲劳裂纹扩展速率,并随着裂纹的扩展测定了裂纹内和裂纹尖端的pH值和金属电极电位、指出降低频率和增加应力比所导致的腐蚀疲劳裂纹扩展速率的增加部分主要来自于氢脆的加速作用     

带镀层GC-4超高强度钢的腐蚀断裂

应用慢拉伸及断裂力学方法研齐了带镀层的GC-4钢(40CrMnSiMoVA)在3.5％NaCl中的应力腐蚀特性,并与裸钢作了对比。结合扫描电镜及宏观断口分析,探讨了失效机理。研究表明,阴、阳极镀层均使钢的KIscc降低,da/dt(Ⅱ)显著增加,其影响依无氰Cd、Cd-Ti、Cr的次序增加。慢拉伸试验结果说明,阴、阳极极化均使GC-4裸钢延性降低。根据BL-WOL试样裂纹扩展在表面处较内部为快以及阴、阳极镀层、平面应变状态对断口形貌的影响,可以认为带镀层与不带镀层GC-4钢的腐蚀断裂机理为裂尖阳极溶解与氢脆共同作用,并且裂尖溶解将直接参与导致裂纹扩展.从而对高强度钢腐蚀断裂的纯氢脆机理作出修正。     

散斑干涉微区应变测量术在腐蚀疲劳裂尖形变研究中的应用

建立了计算机控制自动化散斑干涉微区应变测量系统,介绍了工作原理及其在腐蚀疲劳裂尖形变行为研究中的应用,该方法可测定材料裂尖局部应变场。通过比较A537钢充氢前后裂尖应变场的变化与阳极溶解对纯Cu裂尖应变分布的改变、研究了腐蚀疲劳过程中裂尖材料的化学-力学效应,结果表明:充氢使裂尖应变减小、阳极溶解促进变形     

极化和频率对A537钢在3.5%NaCl溶液中的腐蚀疲劳裂纹扩展行为的影响

利用三电极技术研究了极化和频率对A537低合金钢在3.5%NaCl活化体系的腐蚀疲劳的裂纹扩展行为,包括对裂纹扩展速率和断口形貌的影响.结果表明,在活化体系中,强极化条件,频率越小,裂纹扩展速率越大;在阴极保护条件下,频率对裂纹扩展速率的影响很小.阳极溶解和阴极析氢可以增加裂纹扩展速率.裂尖析氢量的大小决定了断口解理面大小.在裂尖塑性区内的位错结构为胞结构,而在塑性区外为长位错线     

16MnR钢应变疲劳裂纹扩展速率

本文研究了16MnR钢的应变疲劳裂纹扩展特性,用逐级递增位移双引伸计法测定了16MnR钢的应变疲劳裂纹扩展速率,给出了裂纹扩展速率与循环J积分范围△J,循环裂尖张开位移范围△δt的关系。结果表明,存应变循环条件下,循环J积分与COD这两个相互独立的断裂参量存在着内在的关系:△J=kσ_(?)△δ_t。     

腐蚀疲劳裂纹扩展的断裂模型

将修正的疲劳裂纹扩展静态断裂模型和裂尖腐蚀溶解相结合,提出了腐蚀疲劳裂纹扩展(CFCP)的腐蚀-钝化-断裂模型.根据该模型和断裂力学原理,导出了CFCP速率的定量表达式,它揭示了CFCP速率与力学条件,裂尖表面腐蚀率、加载频率、假设的裂尖材料元临界断裂应力之间的定量关系,并能说明氢脆对CFCP率的影响规律。实验结果表明,应用所提出的模型可很好地描述铝合金在35％NaCI中CFCP的一般规律。     

腐蚀疲劳裂尖形变与载荷间交互作用

腐蚀疲劳裂尖形变与载荷间交互作用魏学军(中国科学院金属腐蚀与防护研究所九七届博士研究生,沈阳110015)腐蚀疲劳过程由材料局部腐蚀行为、形变方式及它们之间的交互作用控制.本文原位测量了常幅疲劳裂纹扩展过程中一个循环周期内裂尖形变的规律;研究了氢脆和阳极溶解对金属材料裂尖形变的影响,并比较了这两种腐蚀因素对裂尖内部形变与表面形变影响的差别.结果表明:由于裂纹闭合和残余压应力的存在,疲劳裂尖塑性区尺寸与外加载....     

NaNO2对A537钢在盐水中腐蚀疲劳的缓蚀作用

利用平板及单边裂纹试样研究了１％ＮａＮＯ２对Ａ５３７钢在３．５％ＮａＣｌ水溶液中腐蚀疲劳寿命与裂纹扩展的缓蚀作用，并在不同应变速率与外加电位下研究了相应体系圆柱形应变电极的电化学响应规律．结果表明，ＮａＮＯ２对裂纹萌生过程具有抑制作用，从而提高腐蚀疲劳寿命．即使在阴极极化条件下，动态应变的一定阶段仍可有较大的阳极溶解电流密度，这显示了ＮａＮＯ２对裂纹扩展过程作用的复杂性．分析表明，ＮａＮＯ２存在的情况下，形变引起的附加阳极电流密度除受到形变速率与新表面再钝化速率控制外，还强烈地受到表面滑移状态的影响．     

EFFECT OF STRENGTH ON CORROSION FATIGUE BEHAVIOUR OF LOW ALLOY STEELS IN ARTIFICIAL SEAWATER

本文应用断裂力学及电化学等方法,研究了通过不同回火温度处理具有不同强度水平的34CrNi3Mo和40CrNiMo钢在人造海水中的腐蚀疲劳(CF)和应力腐蚀开裂(SCC)行为。试验结果表明,钢的强度对CF和SCC行为有着强烈的作用。随着钢屈服强度σ_s的提高,钢在海水中的SCC敏感性增大,腐蚀疲劳裂纹扩展速率dα/dN剧增。低合金钢在海水环境中的CF行为与SCC行为密切相关,而在CF条件下可促进钢的SCC敏感性。     

40CrNiMoA钢在水介质中的腐蚀疲劳行为

本文对40CrNiMoA钢在870℃淬火200℃回火和1200℃淬火200℃回火两种热处理状态下在蒸馏水中的应力腐蚀和腐蚀疲劳裂纹扩展过程进行了研究,考察了载荷波形、载荷频率、应力比、淬火温度等因素对腐蚀疲劳裂纹扩展特征和裂纹扩展速率da/dN的影响。依据本文的实验结果,对R.P.Wei和Landes提出的用来定量描述腐蚀疲劳裂纹扩展速率的叠加模型进行了计算,得出了该模型适用于40CrNiMoA钢——水介质条件的结论。并给出了可供实际使用的公式、数据和程序。     

强度对两种低合金钢在海水中腐蚀疲劳行为的影响

本文应用断裂力学及电化学等方法,研究了通过不同回火温度处理具有不同强度水平的34CrNi3Mo和40CrNiMo钢在人造海水中的腐蚀疲劳(CF)和应力腐蚀开裂(SCC)行为。试验结果表明,钢的强度对CF和SCC行为有着强烈的作用。随着钢屈服强度σ_s的提高,钢在海水中的SCC敏感性增大,腐蚀疲劳裂纹扩展速率dα/dN剧增。低合金钢在海水环境中的CF行为与SCC行为密切相关,而在CF条件下可促进钢的SCC敏感性。     

阳极溶解及氢进入对裂纹尖端局部材料力学行为的作用

在腐蚀疲劳过程中裂纹尖端阳极溶解及氢产生并进入材料内部两个过程同时存在.材料的阳极溶解过程增大裂尖塑性区尺寸,氢产生并进入材料内部减小裂尖塑性区尺寸.提出如果阳极溶解增大裂尖塑性区尺寸起主导作用,则总体上表现为裂尖塑性区尺寸增大,如果氢进入减小塑性区尺寸起主导作用,则总体上表现为裂尖塑性区尺寸减小.对上述设想给予实验验证.     

腐蚀疲劳波形效应的裂尖析氢、输氢模型与试验验证

把裂尖表面形变动力学和裂尖表面氢反应电化学动力学相结合，对裂尖表面析氢反应的波形效应进行了定量分析，把裂尖形变动力学与位错运动力学相结合，提出了氢的接力式位错输送概念，并建立了波形效应的位错输氢模型，用上述定量模型与理论对正据齿波、三角波和负锯齿波三种波形的腐蚀疲劳裂纹扩展速率的相对大小进行了预测。为验证上述模型，还用疲劳测试和断口分析和研究了三种波形对GC－4（40CrMnSiMoVA)钢在3．5％NaCI溶液中的腐蚀疲劳裂纹扩展特性的影响。试验结果与模型预测结果十分吻合。     

奥氏体不锈钢在海水环境中的腐蚀疲劳裂纹扩展行为

研究了304,316和321不锈钢在室温～80℃的空气和海水中的腐蚀疲劳裂纹扩展行为。结果表明:三种不锈钢在海水环境中的腐蚀疲劳裂纹扩展速率明显高于在空气中的,这是由于腐蚀环境中的氢致开裂和阳极溶解对裂纹扩展起加速作用。海水对材料疲劳行为的加速作用与测试参数有关:应力强度因子幅值越小、加载频率越低,腐蚀加速作用越明显。基于Paris公式对裂纹扩展速率进行分析,结果表明,材料在室温～80℃海水中的腐蚀疲劳裂纹扩展速率符合Paris公式。     

膜致应力促氧化膜破裂行为研究

在以滑移溶解理论为基础的裂纹扩展速率定量预测模型中,裂纹长度是裂纹扩展速率的重要影响参数之一,针对镍基合金裂尖裂纹长度的扩展规律,研究裂纹长度对镍基合金材料裂纹尖端膜致应力产生的应力应变场的影响,采用ABAQUS软件,在不考虑外载的情况下,分析膜致应力应变场随裂纹扩展长度的改变所导致裂尖力学特性的变化规律。结果表明,裂纹长度不同,裂尖膜致应力产生的应力应变分布不同,膜致应力是裂纹扩展驱动力中不可忽略的主要因素之一。     

A537钢及工业纯铁在3.5%NaCl水溶液中腐蚀疲劳裂纹扩展机理的识别

本文根据外加电位对腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响,断口微观形貌特征及声发射活动性分析三种判别方法,研究了A537钢及工业纯铁在3.5%NaCl中性水溶液中腐蚀疲劳裂纹扩展机理。结果表明,扩展机理取决于外加电位值。对A537钢,外加电位在-800mV(SCE)以上时,裂纹扩展以阳极溶解控制为主,以下时以氢脆控制为主。对工业纯铁,对应的转换电位为-1000mV(SCE)。     

A537钢及工业纯铁在3.5%NaCl水溶液中腐蚀疲劳裂纹扩展机理的识别

本文根据外加电位对腐蚀疲劳裂纹扩展速率的影响,断口微观形貌特征及声发射活动性分析三种判别方法,研究了A537钢及工业纯铁在3.5%NaCl中性水溶液中腐蚀疲劳裂纹扩展机理。结果表明,扩展机理取决于外加电位值。对A537钢,外加电位在-800mV(SCE)以上时,裂纹扩展以阳极溶解控制为主,以下时以氢脆控制为主。对工业纯铁,对应的转换电位为-1000mV(SCE)。     

波型与电位对A537钢疲劳裂纹扩展的影响

研究了A537钢在3.5%NaCl水溶液中阴极极化与阳极极化条件下加载波型对疲劳裂纹扩展速率的影响并研究了相应电位条件下应变电极的电化学响应规律,结果表明,在外加电位为-800mV(SCE)以上时阳极溶解机制起主导作用,在-800mV以下时氢脆机制起主导作用,在阳极极化条件下,持续应变型加载波型的影响主要体现于低△K范围,而在阴极极化条件下,其影响体现于高△K范围,持续应变导致了自腐蚀电位的下降与阳极溶解电流密度的大幅度提高