金属材料的腐蚀疲劳研究进展

邵长静

(辽宁装备制造职业技术学院，辽宁 沈阳 110161)

1 金属腐蚀疲劳机理

1.1 腐蚀疲劳裂纹萌生机理

1.1.1 局部腐蚀理论

局部腐蚀理论本质上来讲主要是指在腐蚀环境及疲劳载荷的影响下形成了交互作用，导致材料的表面出现一系列腐蚀坑，而在其底部及边缘部分产生了应力集中，导致腐蚀疲劳提前出现。而这样的理论我们通常将其灵活运用于发生局部腐蚀的材料，尤其是对于铝合金面，但值得注意的是，这一理论无法从真正意义上解释表面没有腐蚀坑却出现了腐蚀疲劳这一现象的原因，整体上具有极强的局限性和片面性。

1.1.2 形变活化理论

从一定意义上来讲，我们可以将形变活化理论看作是阳极滑移溶解模型。其具体的实现过程中会经过如下3个步骤：第一，具有阳离子的相关液体不断扩散；第二，金属材料表面的保护性氧化膜破裂；第三，金属表面不断腐蚀溶解。在这一理论中，金属材料的晶体会在载荷的作用下发生一定的变形，而变形区域的活化能相比于未变形的位置更高。基于此，变形区域及未变形区域基于环境的相关影响共同组成了原电池，其分别可以作为电池的阳极和阴极，阳极不断受到腐蚀发生溶解现象，最终造成了大量的疲劳裂纹。形变活化理论在目前大多用于分析高强钢的腐蚀疲劳现象，基本不会应用在高强铝等材料的腐蚀中。

1.1.3 表面钝化膜破坏理论

表面钝化膜破坏理论主要是指金属材料基于一定的荷载作用不仅仅发生了一定的晶体滑移，同时其也形成了腐蚀产物，直接阻止了晶体的可逆滑移，久而久之，如果不及时采取相应的措施会造成表面的错位，导致钝化膜直接破裂。……