铅冷快堆关键设备结构材料服役于高温 (450~550℃) 液态铅铋共晶（LBE）环境中，腐蚀疲劳（CF）是主要的潜在失效形式之一，也是设计、安审、运行、寿命评估关注的重要问题。T91钢具有优异的抗辐照损伤与良好的中高温性能，为首选结构材料之一，其在150~550℃液态LBE中发生液态金属腐蚀（LMC）与液态金属致脆（LME），导致其综合力学性能下降。然而，LMC和LME促进疲劳裂纹萌生和扩展的本质仍未澄清。因此，有必要研究T91钢在150-550℃液态LBE环境中的腐蚀疲劳损伤机理。

中国科学院金属所核电材料腐蚀课题组在中国科学院青年创新促进会（2021189）、国家自然科学基金(No. 52271077)和金属研究所创新基金（2021-PY01）的共同支持下，在原有工作（International Journal of Fatigue 167 (2023) 107344）的基础上，进一步深入研究了T91钢在150~550℃液态LBE环境中的腐蚀疲劳损伤机理。研究结果表明，LMC行为与温度密切相关，氧化膜的性质影响疲劳裂纹的萌生和LME敏感性。与350°C相比，T91钢在150℃和550℃液态LBE中发生严重的LMC，促进疲劳裂纹萌生。350℃时氧化膜更具保护性，故LMC对疲劳裂纹萌生的影响较小。150℃和350℃时，液态LBE辅助的准解理开裂沿裂纹尖端附近的原始或变形形成的亚晶界扩展。550℃时，裂纹尖端附近等轴晶的晶间氧化和Pb/Bi原子的沿晶渗透促进了疲劳裂纹扩展，从而显著降低了T91钢的疲劳性能。相关研究结果已发表于Corrosion Science,232,2024,112007。

(a)温度-疲劳寿命图；(b) 疲劳裂纹萌生示意图；(c)疲劳裂纹扩展示意图