雖然Φ36.2*2 食品級304不銹鋼管疲勞與局部范性流變的關(guān)系很大，并且總是這種范性流變一經(jīng)產(chǎn)生疲勞便起始，但其外表面卻是最薄弱的區(qū)域。其原因很多，但本節(jié)只強(qiáng)調(diào)以下兩點(diǎn)：

(1)由于摩擦或其它的物理交互作用，304不銹鋼管表面容易受到機(jī)械損傷；

(2)由于表面與接觸的環(huán)境氣氛和液體的化學(xué)交互作用會加速疲勞。若要提高304鋼管疲勞抗力，則這兩種

在真空中運(yùn)轉(zhuǎn)或在惰性環(huán)境中運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，已經(jīng)反復(fù)證明可使疲勞壽命得到改善。有關(guān)對鎳基和鈷基合金的研究，在文中已作過論述。對鈷基合金S -816在真空中改善疲勞壽命的實(shí)例。隨應(yīng)力級的高低，其疲勞壽命比在空氣中提高了1-3倍，這就說明了隔離大氣的潛在好處。

氧和濕氣只是疲勞應(yīng)用中遇到的兩種有害環(huán)境。在燃?xì)鉁u輪的應(yīng)用中，雖然這些成分在燃?xì)庵写嬖?，可是，尤其?dāng)燃料中的硫含量高時(shí)，燃燒產(chǎn)物中甚至存在其它更為有害的組分。當(dāng)然，如果需用特定的工作流體來中和氣氛，可能無能為力。如有可能，應(yīng)避免特殊破壞組分的數(shù)量；如不可能，則采用涂層以對表面進(jìn)行防護(hù)。有關(guān)涂層的討論將在以后介紹。

機(jī)械和化學(xué)交互作用都應(yīng)減小到最低限度。本節(jié)將討論保護(hù)不銹鋼表面免受外部環(huán)境浸蝕的幾種方法。

環(huán)境的中和或隔離：空氣特別是空氣中的濕氣，對許多材料的疲勞是非常有害的環(huán)境。大家都知道，鋁、銅，鋼和鎂對大氣壓力（主要是氧的分壓力）和濕度是敏感的。實(shí)際上在不同的試驗(yàn)室里，或在同一個(gè)試驗(yàn)室的不同季節(jié)里，對同一種合金進(jìn)行疲勞試驗(yàn)而得到的結(jié)果出入頗大；這主要就是一種“濕度影響”。驗(yàn)證環(huán)境對鋼的影響的一些引人注意的結(jié)果。圖中示出在空氣和真空中得到的范性應(yīng)變與循環(huán)壽命的關(guān)系。正如參考文獻(xiàn)中所談，一條直線關(guān)系是意料中的?？梢钥闯鲇烧婵諗?shù)據(jù)劃出的線是一直到達(dá)四、五百萬次循環(huán)。但是，對于一個(gè)已知的范性應(yīng)變值來說，在空氣中的壽命不僅比在真空中的壽命略低，而且在大約l05循環(huán)壽命時(shí)便開始偏離直線。材料是304不銹鋼管，曲線圖是對幾種選定的外加應(yīng)變級環(huán)境壓力與疲勞壽命的關(guān)系。還分別用25和50赫的頻率表示了頻率的影響。可以看出壓力對疲勞壽命有一定的影響，并且壓力愈低壽命愈高。但增量不是直線的；在大約10.2～100托處有一個(gè)相當(dāng)明顯的突變。再者，頻率愈高得到的壽命愈高，頻率的最大影響出現(xiàn)在突變壓力處。作者根據(jù)這些觀察指出，所涉及的機(jī)理是與存在的氧含量和與氧滲透到疲勞裂紋中所需的時(shí)間有關(guān)。當(dāng)氧滲透時(shí)，它和裂紋成長時(shí)所暴露出的新表面發(fā)生化學(xué)作用。約在l0.2托以上的所有壓力下，氧含量都充足，故再增加壓力，壽命降低不多。在低于10PA托的所有壓力下，含氧都不充足，故進(jìn)一步減小壓力時(shí)壽命亦提不高?？墒?，在10.2～10.3托范圍內(nèi)，由于氧含量恰好足以滲透裂紋并起作用，所以壓力是關(guān)鍵的；而頻率也是關(guān)鍵的，因?yàn)樗刂浦_(dá)到給定循環(huán)次數(shù)所需的時(shí)間，從而影響著氧滲透所需的時(shí)間。

涂層的有益影響擴(kuò)大到了帶有應(yīng)力集中的材料上，對Φ36.2*2 食品級304不銹鋼管的光滑和缺口兩種試樣，壽命大約增加了一倍。表面涂層的性質(zhì)，以及它和基體材料的可能的化學(xué)或物理的交互作用，當(dāng)然也要加以考慮。在某些情況下，這種影響可能是有害的，為不同的醇類如何影響高強(qiáng)度鋼的疲勞極限。醇類一般分子式對一個(gè)給定N值來說，可能有幾種原子排列，從而產(chǎn)生分子量相等而化學(xué)性能不同的化合物。特別是，如果OH根與一個(gè)碳原子結(jié)合，又依次只被另一個(gè)碳原子結(jié)合，這種醇稱為第一類醇；如果這個(gè)碳原子相應(yīng)地與其它兩個(gè)碳原子結(jié)合，這種醇稱為第二類醇。用在額定應(yīng)力12.5±4.37千磅／時(shí)2下，304不銹鋼管的缺口試樣的壽命數(shù)據(jù)繪成的。在空氣環(huán)境中，這種試樣在此種載荷下的壽命超過了107循環(huán)數(shù)。但在有醇的情況下，壽命可能降到108以下的循環(huán)數(shù)。脆性程度取決于分子式中的N值（越大，N值越低）并取決于碳配價(jià)數(shù)（第二類醇比第一類醇大）。參考找到一個(gè)有趣的點(diǎn)，即蒸餾水(H20)落在第一類醇和第二類醇竹值為零的兩條曲線上時(shí)，則水起了第一類醇和第二類醇極限情況的脆化作用。當(dāng)然，水在304不銹鋼管中產(chǎn)生脆化作用是眾所周知。濕度對鎂合金疲勞的影響，在對鋁合金的廣泛研究中，也證明了濕度的有害敏感性。