腐蚀疲劳裂纹扩展加速因子的确定方法

腐蚀疲劳裂纹扩展加速因子的确定方法C.1范围本附录给出了腐蚀疲劳裂纹扩展速率模型中加速因子的确定方法。C.2符号A——疲劳或腐蚀疲劳裂纹扩展速率da/dN与应力强度因子变化范围ΔK关系式中的系数，单位为N-m·mm（1+3m/2）/次；a——平面缺陷规则化后的表征裂纹尺寸（穿透裂纹的半长、表面裂纹的深度、埋藏裂纹的半高、角裂纹沿接管壁的深度单位为mm；b1~b5——腐蚀疲劳裂纹扩展加速因子的拟合常数；Cenv——腐蚀疲劳裂纹扩展加速因子；CH2S——湿硫化氢环境下硫化氢浓度；da/dN——疲劳或腐蚀疲劳裂纹扩展速率，单位为mm/次；f——加载频率，单位为Hz；m——疲劳或腐蚀疲劳裂纹扩展速率da/dN与应力强度因子变化范围ΔK关系式中的指数；N——载荷循环次数；Rts——应力比；α1~α5——湿硫化氢环境下腐蚀疲劳裂纹扩展加速因子的拟合常数；ΔK——裂纹尖端应力强度因子变化范围，单位为N·mm-3/2；ΔKth,corr——腐蚀疲劳裂纹扩展的应力强度因子变化范围门槛值，单位为N·mm-3/2。C.3腐蚀疲劳裂纹扩展速率模型腐蚀疲劳裂纹扩展速率模型之一是基于材料在大气环境下的普通疲劳裂纹扩展速率模型，引入加速因子对腐蚀性介质的作用进行修正：·························（C.1）A和m为材料在大气环境下的普通疲劳裂纹扩展速率模型参数；C.4腐蚀疲劳裂纹扩展加速因子的确定方法a）化学成分、热处理状态、不同金属间的连接等材料因素；b）介质种类、浓度、pH值、温度、流量、电化学极化等介质因素；c）应力比、加载频率、波形等载荷因素。C.4.2按照以下步骤确定材料的腐蚀疲劳裂纹扩展加速因子：a）采用与GB/T6398中大气环境下材料普通疲劳裂纹扩展速率试验相似的预制裂纹试样尺寸和测试方法，测定腐蚀性介质环境下材料的腐蚀疲劳裂纹扩展速率da/dN和腐蚀疲劳裂纹扩展的应力强度因子变化范围门槛值ΔKth,corr。b）获取相同材料、相同载荷作用、相同温度、大气环境下的普通疲劳裂纹扩展速率模型参数A和m，由腐蚀疲劳裂纹扩展速率试验数据，采用最小二乘法回归得到腐蚀疲劳裂纹扩展加速因子Cenv。C.4.3腐蚀疲劳裂纹扩展试验测定过程中，应尽可能准确地重现或模拟实际服役条件下的材料—介质—载荷体系状况，其中：a）材料方面，应尽可能从服役部件上取样。若不是服役部件上的直接取样，试验中应尽可能重现或模拟材料的化学成分、热处理状态、不同金属间的连接等情况；b）介质方面，应尽可能重现或模拟服役条件下的介质种类、浓度、pH值、温度、流量、电化学极化等情况；c）载荷方面，应尽可能重现或模拟服役条件下载荷的应力比、加载频率、波形等情况。试验中应尽可能准确地施加载荷保持时间。C.4.4材料在大气环境下的普通疲劳裂纹扩展速率模型参数A和m，可根据GB/T6398由试验测得，或参照GB/T19624取值。按GB/T19624由疲劳裂纹扩展试验数据回归得到的系数A应乘以一个不小于4.0的安全系数。C.4.5在材料、介质等其他服役环境相同或相近的情况下，可试验测定不同应力比R和/或加载频率f下的腐蚀疲劳裂纹扩展加速因子Cenv，按式（C.2）~式（C.4）进行最小二乘法回归，并在试验参数范围内进行内插法计算，以获得所需应力比和/或加载频率下的加速因子Cenv。Cenv·························（C.2）Cenv(f)=b3.e_b4fb5+1,其中b5>1·························（C.