В большинстве случаев образуются разветвления и пучок трещин, как это показано на рис. 15. Многочисленными исследованиями установлена коррозионно-усталостная прочность различных углеродистых и легированных сталей, а также других конструкционных материалов (алюминия, титана и др.) в различных коррозионных средах (в воздухе с различными загрязнениями и различной влажностью, воде и других средах).
В табл. 2 приведены характерные данные по коррозионно-усталостной прочности для различных сталей [154]. Как видно из таблицы, снижение усталостной прочности сталей в результате коррозионного воздействия тем резче, чем прочнее сталь. При испытаниях в пресной воде углеродистые и легированные стали обладают приблизительно одинаковым сопротивлением усталости. Резко отличаются от этой группы по сопротивлению корро-зионной усталости нержавеющие стали.
Значительное влияние на усталостную прочность металлических конструкций оказывает и атмосферная коррозия. Скорость атмосферной коррозии резко возрастает с увеличением влажности воздуха, а также с увеличением содержания в атмосфере различных агрессивных газов. По исследованиям, проведенным в ЦНИИТМАШе А. В. Рябченковым [154], сопротивление усталости образцов стали 45 менялось в значительной степени с изменением влажности и загрязненностью воздуха S02 (табл. 3).
Влажный воздух с примесью S02 вызвал понижение сопротивления усталости на 19%. При этом следует учесть, что столь существенное понижение усталостной прочности было установлено при сравнительно коротком времени испытания (2•107 циклов). Даже относительная влажность воздуха может существенно сказаться на результатах усталостных испытаний. Известны, например, опыты с алюминиевым сплавом, который понизил долговечность в 3 раза только за счет увеличения относительной влажности окружающего воздуха от 5 до 95%.
Известны различные методы повышения коррозионно-усталостной прочности (помимо уменьшения химической агрессии среды) и в первую очередь — общие методы защиты металлов от коррозии — различные защитные покрытия (смазка, покраска, химические и гальванические покрытия, эмалирование и др.).
Хорошие результаты для деталей машин получают при применении поверхностных упрочняющих обработок, вызывающих благоприятные остаточные напряжения (поверхностной наклеп, поверхностная закалка, термохимические обработки). Значительный эффект дает электрохимическая защита с применением так называемого протектора, т. е. материала, имеющего более отрицательный электродный потенциал, чем металл защищаемого объекта [68,69]. При протекторной защите (обычно цинковой) местные гальванические пары, вызывающие коррозию, уменьшаются или совсем перестают действовать на защищаемый объект.