不同应力比和腐蚀环境条件下X80钢疲劳裂纹扩展速率研究

在空气和不同浓度H₂S环境中对X80管线钢进行了应力比为0.1和0.3的低频腐蚀疲劳试验，以获得疲劳裂纹扩展速率da/dN与应力强度因子幅值ΔK之间的Paris表达式，研究X80钢在不同条件下的疲劳裂纹扩展速率。结果表明：腐蚀环境能加速X80钢的裂纹扩展，当H₂S浓度为100 mg/L时，含H₂S环境中裂纹扩展速率是空气中的2.9倍；随着H₂S浓度的增大，裂纹扩展速率呈指数增大；随着应力比的增大，平均应力增大，裂纹闭合效应减小，裂纹尖端完全张开，材料与腐蚀介质接触面积增大，导致裂纹扩展速率增大。