·936 工程科学学报，第41卷，第7期 的耐蚀性.电化学测试结果也表明这种处理提高了 相同，即腐蚀后拉伸试样表面存在亚重品间腐蚀的 腐蚀电位，降低了腐蚀电流密度.因此，在讨论残余 特征，而压缩试样则没有观察到晶间腐蚀.初步推 应力对金属电化学行为的影响时，还应考虑到其与 测这可能是因为拉伸变形会破坏晶界的结构并在合 其他因素的相互作用关系，这种耦合作用往往最终 金内部激发残余拉应力，使得晶界成为点蚀发生的 决定了材料的腐蚀行为特征 活性点而造成的.对应的腐蚀形貌显微结构照片如 进一步对材料内部的残余拉应力和压应力的作 图8所示.Bertali等6]也发现在镍铬合金(600合 用机理进行分析，发现其对应的腐蚀形式也存在差 金)的应力腐蚀开裂的萌生阶段，残余拉应力的存 异性.Zheng等[6o发现一定量的拉伸和压缩变形都 在提高了晶界氧化的敏感性，使得晶界成为应力腐 会促进镁锌合金发生腐蚀.但是二者腐蚀形态却不 蚀的萌生点. (a 250μm 100m 250um 500μm 图8经10%拉伸变形腐蚀后光学显微照片(a)和透射电镜照片(b)以及经16%压缩变形试样的腐蚀后光学显微照片(c)和透射照片(d)[o] Fig.8 Optical micrograph (a)and the TEM micrograph (b)of the sample of 10%tensile strain and the optical micrograph (c)and the TEM micro- graph (d)of the sample of 16%compressive strain after corrosion tests] 活性的影响机制到目前为止仍未有定论.其原因在 4结语 于材料组织和结构往往随着残余应力的产生而发生 近年来，随着对残余应力认识的加深以及相关 变化，进而引起其耐蚀性能的变化.同时，环境介质 测试技术的成熟应用，残余应力对钢铁材料腐蚀行 也会对残余应力作用机制产生影响，进而导致电化 为的作用机理研究不断深入，但是目前的研究也存 学活性发生改变，因此很难对残余应力单一因素与 在其局限性 腐蚀速度的关系进行量化表征.因此针对材料自身 首先，对于同一试样，其残余应力类型、大小和 内因与环境外因对残余应力作用的影响展开研究， 分布会因测试方法及其原理不同而存在明显差异， 例如，探究温度、pH值等环境因素以及材料自身表 也因此造成不同的推理结果.如何将不同研究方法 面状态与残余应力如何互相影响，将为探明残余应 所得结果进行归一化处理，使得针对同一问题能获 力与材料腐蚀电化学过程的对应关系及其作用机理 得统一的结论，这将是下一步亟待解决的问题.将 奠定理论基础. 测试手段与数值模拟方法相结合建立一套转换系统 最后，进一步提高残余应力以及微区电化学的 也许可以为问题的解决提供新的思路. 测量精度、准确定位其作用区域也是保证研究重复 其次，残余应力类型和大小对金属腐蚀电化学 性和可靠性的一个重要前提，也为量化表达残余应工程科学学报,第 41 卷,第 7 期 的耐蚀性. 电化学测试结果也表明这种处理提高了 腐蚀电位,降低了腐蚀电流密度. 因此,在讨论残余 应力对金属电化学行为的影响时,还应考虑到其与 其他因素的相互作用关系,这种耦合作用往往最终 决定了材料的腐蚀行为特征. 进一步对材料内部的残余拉应力和压应力的作 用机理进行分析,发现其对应的腐蚀形式也存在差 异性. Zheng 等[66]发现一定量的拉伸和压缩变形都 会促进镁锌合金发生腐蚀. 但是二者腐蚀形态却不 相同,即腐蚀后拉伸试样表面存在严重晶间腐蚀的 特征,而压缩试样则没有观察到晶间腐蚀. 初步推 测这可能是因为拉伸变形会破坏晶界的结构并在合 金内部激发残余拉应力,使得晶界成为点蚀发生的 活性点而造成的. 对应的腐蚀形貌显微结构照片如 图 8 所示. Bertali 等[67] 也发现在镍铬合金(600 合 金)的应力腐蚀开裂的萌生阶段,残余拉应力的存 在提高了晶界氧化的敏感性,使得晶界成为应力腐 蚀的萌生点. 图 8 经 10% 拉伸变形腐蚀后光学显微照片(a)和透射电镜照片(b)以及经 16% 压缩变形试样的腐蚀后光学显微照片(c)和透射照片(d) [66] Fig. 8 Optical micrograph (a) and the TEM micrograph (b) of the sample of 10% tensile strain and the optical micrograph (c) and the TEM micro鄄 graph (d) of the sample of 16% compressive strain after corrosion tests [66] 4 结语 近年来,随着对残余应力认识的加深以及相关 测试技术的成熟应用,残余应力对钢铁材料腐蚀行 为的作用机理研究不断深入,但是目前的研究也存 在其局限性. 首先,对于同一试样,其残余应力类型、大小和 分布会因测试方法及其原理不同而存在明显差异, 也因此造成不同的推理结果. 如何将不同研究方法 所得结果进行归一化处理,使得针对同一问题能获 得统一的结论,这将是下一步亟待解决的问题. 将 测试手段与数值模拟方法相结合建立一套转换系统 也许可以为问题的解决提供新的思路. 其次,残余应力类型和大小对金属腐蚀电化学 活性的影响机制到目前为止仍未有定论. 其原因在 于材料组织和结构往往随着残余应力的产生而发生 变化,进而引起其耐蚀性能的变化. 同时,环境介质 也会对残余应力作用机制产生影响,进而导致电化 学活性发生改变,因此很难对残余应力单一因素与 腐蚀速度的关系进行量化表征. 因此针对材料自身 内因与环境外因对残余应力作用的影响展开研究, 例如,探究温度、pH 值等环境因素以及材料自身表 面状态与残余应力如何互相影响,将为探明残余应 力与材料腐蚀电化学过程的对应关系及其作用机理 奠定理论基础. 最后,进一步提高残余应力以及微区电化学的 测量精度、准确定位其作用区域也是保证研究重复 性和可靠性的一个重要前提,也为量化表达残余应 ·936·