受阴极保护的低碳钢的腐蚀疲劳裂纹扩展

利用测定疲劳裂纹增长速率的方法研究了在天然海水中阴极保护对低碳钢腐蚀疲劳裂纹增长性状的影响。假设临界应力强度因子幅值△K_(th)相当于(1～2)×10~(■)毫米/周的裂纹增长速率时的应力强度因子幅值,则在空气中△K_(th)为3.9兆牛顿/米~3/~2,在海水中为2.3牛顿/米~3/~2,而在海水中阴极极化(-800毫伏、相对 S.C.E)条件下为5.4兆牛顿/米~3/~2。应力强度因子幅值和裂纹增长速率之间关系在空气中增长速率为3×10~(-7)～2×10~(?)毫米/周和在海水中-800毫伏(相对 S.C.E)以及在海水中增长速率为1×10~(-7)～1×10_■毫米/周的情况下遵守 Paris 规律。发现在海水中的裂纹增长速率的最高值比在空气中的快两倍,但在海水中-800毫伏(S.C.E)条件下,其裂纹增长速率降低到约为在空气中裂纹增长速率范围内的40%。利用扫描电镜研究了试样腐蚀疲劳裂纹表面的断口组织。发现在海水中阴极极化的试样裂纹表面上形成钙质沉积物。在海水中阴极保护的试样出现腐蚀疲劳裂纹增长的终止现象可以解释为:由裂纹中海水生成的阴极反应钙质产物的楔入作用。