材料或構件在交變應力和腐蝕介質的共同作用下造成的斷裂、失效稱為疲勞腐蝕。雖然疲勞腐蝕和應力腐蝕都是應力和腐蝕介質的聯(lián)合作用，但是作用的應力是不同的。應力腐蝕指的是靜應力，也叫應拉力，疲勞腐蝕是是交變應力。交變應力，又稱循環(huán)應力、重復應力，是隨時間作周期性變化的應力。

一、腐蝕疲勞是什么

腐蝕疲勞是金屬材料在腐蝕和交變應力的共同作用下引起的一種破壞形式。這種破壞既不同于應力腐蝕破壞，也不同于機械疲勞，也不是腐蝕和機械疲勞兩種因素作用的簡單疊加。在腐蝕介質的作用下，金屬表面局部損壞并促使疲勞裂紋產生和發(fā)展。同時，交變的拉伸應力破壞金屬表面的保護膜并促使表面腐蝕的產生。在交變應力的作用下，被破壞的保護膜無法再次形成，沉積在腐蝕坑中的腐蝕產物又阻止氧的擴散使保護膜難以恢復。所以腐蝕坑的底部始終處在活性狀態(tài)之下，構成了腐蝕電池的陽極。就這樣，在腐蝕與交變應力的聯(lián)合作用下，裂紋不斷發(fā)展直至金屬最后斷裂。

也就是說，只要環(huán)境對設備有腐蝕作用（氣體腐蝕、大氣腐蝕、海洋腐蝕、土壤腐蝕等），再加上循環(huán)應力作用均可產生腐蝕疲勞。疲勞腐蝕的特點是：不需要特定的腐蝕系統(tǒng)，它在不含任何特定腐蝕離子的蒸餾水中也能發(fā)生；任何金屬材料均可能發(fā)生腐蝕疲勞，對應力腐蝕敏感或不敏感的材料都可能發(fā)生腐蝕疲勞，沒有一種金屬或合金能抗腐蝕疲勞。即使是抗腐蝕性能很好的金屬材料，如不銹鋼，也能在像自來水這樣的“無害”介質中發(fā)生腐蝕疲勞；材料的腐蝕疲勞不存在疲勞極限；腐蝕疲勞初裂紋的擴展受應力循環(huán)周次的控制，不循環(huán)時裂紋不擴展。

腐蝕疲勞裂紋通常為穿晶型的，斷口特征為脆性斷裂，斷口附近無塑變；微觀斷口可見

疲勞輝紋，但由于腐蝕介質的作用而模糊不清，二次裂紋較多并具有泥紋花樣；屬于多源疲勞，裂紋的走向可以是穿晶型的也可以是沿晶型的；斷口中的腐蝕產物與環(huán)境中的腐蝕產物一致。

二、應力腐蝕與疲勞腐蝕的不同之處

三、腐蝕疲勞受以下因素的影響

1、載荷。循環(huán)載荷的交變幅度增大，腐蝕速度也隨之增大。在低速區(qū)，加載頻率的變化對疲勞裂紋擴展速率基本沒有影響；當裂紋擴展速率較高時，加載頻率的降低使裂紋擴展速率增大。

2、加工工藝。電解拋光、以提高材料強度為目的的熱處理有降低腐蝕疲勞強度的趨勢，而表面軋制可提高腐蝕疲勞強度。

3、環(huán)境。溫度明顯加快腐蝕速度。若溫度上升引起材料嚴重孔蝕，產生許多淺裂紋源，從而降低了應力集中，使陽極對陰極面積比增大，反而對材料腐蝕疲勞性能有所改進；pH pH<4時，降低腐蝕疲勞，壽命降低；pH=4-10，壽命保持恒定；pH=10-12，壽命顯著增加；pH>12，表觀疲勞極限接近干疲勞極限；當含氧量0.05mg/L

腐蝕疲勞破壞是工程上面臨的嚴重問題，出現(xiàn)的時間和位置都很難事先預計，廣泛存在于航空、船舶以及石油等領域，如傳播的推進器、軸、舵，飛機構件，汽車彈簧，礦山繩索等等。一般從3個方面來預防腐蝕疲勞的產生。一是采用耐腐蝕材料。采用耐腐蝕疲勞的材料。由于鋼的強度愈高，通常其腐蝕疲勞敏感性愈大，因此選擇強度低的鋼種一般更為安全。二是涂裝表面保護層：鍍鋅的鋼絲繩在海水中、鍍鎳的鋼絲繩在河水和鹽霧中的疲勞極限有顯著提高，其他非金屬的有機或無機涂層也有良好的效果，但要求與基體金屬有良好的結合力與耐磨性能。三是表面處理。噴丸、氮化等在材料表面形成壓應力，有利于提高耐腐蝕疲勞性能。