機(jī)械涂層可能在幾個(gè)方面影響厚壁不銹鋼管的疲勞性能：
1.如果涂層材料為厚壁鋼管的表面提供理想的固有特性，如硬度，則鋼管表面將抵抗機(jī)械磨損。除了磨損之外，硬質(zhì)表面由于其固有的抗疲勞性而可能是理想的，特別是在低應(yīng)變和長(zhǎng)壽命的范圍內(nèi)。
2.厚壁不銹鋼管涂層的冶金效果在于與不銹鋼管表面形成一種新的化合物或合金，其疲勞性能優(yōu)于涂層本身；
3.殘余應(yīng)力的有利引入。在某些情況下，厚壁不銹鋼管涂層的有益效果顯然起著這樣或那樣的作用。在其他情況下，兩個(gè)或多個(gè)動(dòng)作可以同時(shí)發(fā)生。疲勞性能的提高主要是由于與有害環(huán)境隔離。鎂基材上的不銹鋼管涂層產(chǎn)生與真空環(huán)境中相同的疲勞性能。不同涂層對(duì)厚壁不銹鋼管中鈦合金(T1-6Al-4V)疲勞強(qiáng)度的影響：可能有幾個(gè)因素對(duì)其有純影響。氮化物涂層在106次循環(huán)中具有不銹鋼焊管超過(guò)60%的疲勞極限，而擴(kuò)散鉻涂層和酸蝕刻一起的疲勞性能改善超過(guò)200%。眾所周知，氮化與引入的殘余壓應(yīng)力有關(guān)，這將在后面討論。鉻產(chǎn)生堅(jiān)硬的抗疲勞表面；它也可以與不銹鋼管形成合金，并可能引入一些殘余壓應(yīng)力。
可以獲得大量基于鉻的專(zhuān)利涂層，例如，據(jù)說(shuō)不銹鋼管有助于抗疲勞。對(duì)鋁和合金鋼的有益影響。然而，重要的是要認(rèn)識(shí)到這種涂層的硬度會(huì)帶來(lái)脆性。如果在厚壁不銹鋼管中引入正應(yīng)變，涂層可能會(huì)開(kāi)裂并失去其功能。事實(shí)上，應(yīng)力集中304不銹鋼焊管和表面裂紋可能會(huì)使不銹鋼厚壁管道材料抗疲勞能力降低。不銹鋼管涂層研究成果?？梢钥闯?，在小于50千磅/小時(shí)的應(yīng)力下，不銹鋼管的疲勞壽命可以顯著增加。然而，超過(guò)這個(gè)應(yīng)力水平，未涂覆的不銹鋼材料與涂覆的不銹鋼材料一樣好。原因可能是不銹鋼管在較高應(yīng)變下的裂紋與較高的應(yīng)力有關(guān)。
不銹鋼管領(lǐng)域一個(gè)有趣的新發(fā)展是金屬滲透。在這一過(guò)程中，用不銹鋼管加工的零件被浸入高溫熔化槽中，不銹鋼材料以與擴(kuò)散到基體材料的速率相等的速率沉積。由于高溫和擴(kuò)散，表面變成了包含基體和沉積材料的不銹鋼管。根據(jù)該工藝規(guī)范，可以涂覆特殊涂層，而根據(jù)常規(guī)不銹鋼規(guī)范，這是不可能的。雖然數(shù)據(jù)很少，但印象深刻。有可能使用這種技術(shù)來(lái)提高抗疲勞性。由于這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，降低了成本，并且該設(shè)備可以處理加工后的大型不銹鋼管件，因此這項(xiàng)技術(shù)可能會(huì)獲得許多有價(jià)值的應(yīng)用。然而，必須強(qiáng)調(diào)的是，涂層并不總是有益于不銹鋼的疲勞性能。在高應(yīng)變范圍內(nèi)，脆性涂層開(kāi)裂可能對(duì)不銹鋼產(chǎn)生有害影響。對(duì)基體有害的冶金反應(yīng)，或沉積物和溫度循環(huán)引起的拉伸殘余應(yīng)力，也可能對(duì)疲勞性能產(chǎn)生有害的結(jié)果。最后，不銹鋼涂層工藝規(guī)范的副作用可能是不希望的。例如，鍍鎳(將在后面討論)通常會(huì)降低疲勞壽命，因?yàn)樵阱冩囘^(guò)程中氫擴(kuò)散到不銹鋼管材料中會(huì)導(dǎo)致氫脆。
因此，不銹鋼管道的機(jī)械涂層好壞，在選擇不銹鋼管道涂層前，必須仔細(xì)考慮基體和不銹鋼材料的性能，以提高其疲勞性能。