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武汉佐敦油漆盐雾检测报告

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武汉佐敦油漆为研究ELCF疲劳失效微观机理,对断口形貌进行了扫描电镜(SEM)观察。图8a、b和c分别是不同腐蚀时间的断口全貌图(εa=3%)。由图可见,裂纹源都在试验钢表面萌生,朝着试验钢内部扩展,然后在裂纹源相对的边缘瞬间断裂。裂纹扩展区均伴随着肉眼可见的微裂纹和微孔洞,在循环载荷作用下,微裂纹扩展并相互连接形成宏观裂纹,宏观裂纹的积累导致有效面积的减少,最后随着应力达到材料的断裂极限发生瞬间断裂

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我们佐敦公司对比不同腐蚀时间的最后断裂区可以发现,未腐蚀最后断裂区的形状成月牙形,沿着试验钢边缘断裂;腐蚀30 d最后断裂区形状与未腐蚀试样的类似,不过沿试验钢边缘断裂的长度有所减小,腐蚀60 d最后断裂区集中在试验钢边缘的局部,长度较短,说明盐雾腐蚀会使得最后断裂区长度减小。

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对最后断裂区进行高倍数观察,以佐敦研究断裂区的微观特征。图9a和b是应变幅3%下未腐蚀和腐蚀60 d试样的最后断裂区形貌照片,图9c和d是应变幅4%下未腐蚀和腐蚀60 d试样的。由图可见,图9a未发现韧窝,而图9b、c和d中带有明显的韧窝特征,说明经过长时间的盐雾腐蚀会导致最后断裂区带有韧窝特征;随着应变幅的增加,也会产生细小的韧窝分布在最后断裂区,这一现象与Q235钢的ELCF特征相似,Q235钢随着应变幅的增加,会在整个断面产生韧窝特征。

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佐敦结论

(1) 佐敦盐雾腐蚀明显降低HRB400E钢的ELCF寿命,腐蚀30、60和90 d寿命分别下降4.4%~10.2%、14.3%~31.8%和7.8%~30%。腐蚀前后的ELCF寿命均可由Manson-Coffin公式进行预测。


(2) HRB400E钢腐蚀前后均有Masing特性,盐雾腐蚀不会对循环响应特征产生影响,基本为循环软化。


(3) 宏观裂纹萌生阶段占据了大部分ELCF疲劳寿命,约占90%左右。ELCF疲劳主要由塑性变形控制,应变幅越大,塑性变形的主导地位越明显。εa=3%是试验钢超低周与低周的分界点。


(4) HRB400E钢的最后断裂区沿着边缘断裂,长度随腐蚀时间增加而变短。佐敦较长盐雾腐蚀时间和较大应变幅均会导致最后断裂区带有韧窝特征。