《表4 三种不锈钢在不同环境中的Paris公式参数拟合值》

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《奥氏体不锈钢在海水环境中的腐蚀疲劳裂纹扩展行为》

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计算316SS与321SS的Paris公式拟合参数，见表4。由表4可见，Paris公式对材料在空气和海水中稳态扩展区的疲劳裂纹扩展速率均有较高的拟合精度，所以Paris公式适用于预测在室温至80℃海水中的奥氏体不锈钢腐蚀疲劳稳态扩展区的裂纹扩展速率，而海水环境对裂纹扩展的加速作用可以解释为腐蚀反应改变了Paris公式中参数D和n的值，但D和n的物理意义至今仍未被充分解释。ALBERTO从宏观角度对Paris公式进行研究，指出参数D和n并非是独立的，而是存在一定依赖关系的[25]。相对于空气环境而言，海水环境可能通过腐蚀反应改变了裂纹尖端材料的属性，从而改变了D和n，导致裂纹扩展速率上升。由表4可见，对于304SS和316SS，与空气中的数值相比，海水中的D值更高，而n值更低。这说明海水环境能够提升n值，且D与n是呈负相关的。321SS在空气中的n值与在海水中的几乎一致，其在海水中的D值更高，但n值在不同介质之间的变化幅度相比304SS和316SS的小很多，这可能是因为321SS的耐海水腐蚀性能较好，此外，测量误差和计算误差的存在，也可能导致n值的变化不明显。除此之外，图3(b）的裂纹扩展速率和加载频率的关系还表明，参数D和n也与加载频率f相关，且腐蚀作用也会改变D和n之间的关系。