在使用過(guò)程中發(fā)生的失效可能源于材料的使用應(yīng)力高于安全應(yīng)力而引起的過(guò)載或者在應(yīng)力集中處產(chǎn)生的局部變形。大多數(shù)情況下失效模式取決于材料在最終狀態(tài)下的性能。如承壓下的失效模式可能是：過(guò)度的彈性變形和彈性失穩(wěn)；塑性失穩(wěn)，變形和破裂；脆性斷裂；疲勞失效；蠕變變形和蠕變破壞；環(huán)境破壞如腐蝕和氫損傷。

 

局部腐蝕是相對(duì)于全面腐蝕而言，腐蝕破壞僅局限于金屬表面上的個(gè)別部位或某一局部。而金屬表面的其他部位，一般說(shuō)來(lái)腐蝕較輕，甚至沒(méi)有任何腐蝕跡象。根據(jù)實(shí)際使用中的鈦合金，特別是對(duì)大量應(yīng)用的鈦合金腐蝕破壞大量事故的統(tǒng)計(jì)，鈦合金局部腐蝕中應(yīng)力腐蝕最多，占40%～60%；點(diǎn)蝕和縫隙腐蝕次之，占20%左右；晶間腐蝕、腐蝕疲勞與全面腐蝕相近，各占10%左右。本節(jié)將主要介紹晶間腐蝕、點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕以及這些局部腐蝕的現(xiàn)象、識(shí)別方法和形成機(jī)理，并為防止這些局部腐蝕合理選用鈦合金提出選材意見(jiàn)。

 

大部分使用中的失效涉及在應(yīng)力集中區(qū)缺陷處裂紋的萌生。在焊接結(jié)構(gòu)中，焊接缺陷是相當(dāng)普遍的，甚至是不可避免的。因此不僅在設(shè)計(jì)中要防止過(guò)載，而且要避免由脆性斷裂、疲勞、蠕變和腐蝕可能引起的低應(yīng)力失效。通過(guò)材料的選擇以及限制主應(yīng)力加二次應(yīng)力來(lái)避免過(guò)度的彈性變形和彈性失穩(wěn)；通過(guò)限制主應(yīng)力加二次應(yīng)力來(lái)避免塑性失穩(wěn)；通過(guò)正確地選材、制造、檢驗(yàn)、檢查斷口韌性等來(lái)避免脆性斷裂。在壓力容器和換熱器中很少出現(xiàn)由普遍腐蝕引起的失效，因?yàn)樵O(shè)計(jì)者意識(shí)到普遍腐蝕的可能，并通常采用腐蝕裕量或選擇耐腐蝕的材料。然而，某些環(huán)境中可能發(fā)生應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂，在設(shè)計(jì)和選材時(shí)應(yīng)避免可能發(fā)生這種失效。

 

研究和實(shí)踐表明。鈦合金作為易鈍化的金屬材料，在一些腐蝕環(huán)境中由于鈍化膜的局部損壞，比不耐腐蝕的金屬材料更容易產(chǎn)生局部腐蝕。在實(shí)際工程中因局部腐蝕所造成的鈦合金制設(shè)備、構(gòu)件的事故遠(yuǎn)比全面腐蝕多得多，而且常常在設(shè)備、構(gòu)件沒(méi)有任何宏觀變形，甚至在沒(méi)有破損預(yù)兆的情況下迅速、突然破壞，因而，其危害性也遠(yuǎn)比全面腐蝕大得多。