超声表面滚压加工对Zr705合金预腐蚀疲劳行为的影响

本工作主要对原始态和超声表面滚压(USRP)态Zr705合金分别在1 mol/L LiOH溶液、3.5%NaCl溶液、5%HCl溶液中预腐蚀30d后的疲劳性能进行了研究。结果表明:原始态Zr705合金在3.5%NaCl溶液中腐蚀程度最严重,在5%HCl溶液中次之,在1 mol/L LiOH溶液中腐蚀程度最轻。这与Zr705合金在不同介质中的腐蚀机理不同有关。USRP-Zr705合金由于表层梯度结构中存在高密度的位错缺陷,较原始态Zr705合金更容易被腐蚀。经浸泡腐蚀处理,原始态Zr705合金疲劳寿命明显下降,这主要是由于试样表面在浸泡腐蚀过程中产生腐蚀损伤导致的。经浸泡腐蚀处理,USRP-Zr705试样在1mol/L LiOH溶液中的疲劳寿命较原始态Zr705合金有所提高,而在3.5%NaCl溶液、5%HCl溶液中疲劳寿命较原始态Zr705合金有所下降。腐蚀环境和表面梯度结构对锆合金疲劳性能的影响存在竞争关系:当腐蚀介质腐蚀性较弱时,表面梯度结构是影响合金疲劳性能的主要因素。当腐蚀介质腐蚀性较强时,在高应力作用下循环加载,表面梯度结构仍是影响合金疲劳性能的主要因素;在低应力作用下循环加载,腐蚀环境是影响合金疲劳性能的主要因素。