腐蚀疲劳的过程包括循环塑性变形，微裂纹形核，小裂纹长大、连接和聚集形成单个短裂纹，宏观裂纹扩展4个连续阶段。由于腐蚀疲劳是交变应力与腐蚀介质共同作用的结果，所以在机理研究中，常常把纯疲劳机理与电化学腐蚀作用（借用SCC和氢脆机理）结合起来。关于腐蚀疲劳的机理已建立起多种模型，这里简要地介绍蚀孔应力集中模型机理和滑移带优先溶解模型机理。

1．蚀孔应力集中模型机理

蚀孔应力集中模型示意如图3.21所示，图中表示出了腐蚀疲劳裂纹扩展过程。这种理论认为腐蚀环境使金属表面产生蚀孔，蚀孔或其他局部腐蚀造成的缝隙是发生腐蚀疲劳的疲劳源。在蚀孔底，应力集中产生滑移，如图3.21（a）所示，由于蚀孔底部优先发生滑移形成滑移台阶，如图3.21（b）所示，滑移台阶在腐蚀介质作用下发生溶解形成新的活性表面，如图3.21（c）所示。滑移台阶的溶解逆向加载时，表面不能复原成为裂纹源。在交变应力作用下反复加载时，使裂纹不断扩展，如图3.21（d）所示。

图3.21　蚀孔应力集中模型示意

2．滑移带优先溶解模型机理

有些合金，如碳钢在腐蚀疲劳裂纹萌生阶段并未产生蚀坑，不能用蚀孔应力集中模型机理来解释，因此，有人提出滑移带优先溶解模型机理。

该机理认为在交变应力作用下，金属或合金的结构均匀性遭到破坏，产生了电化学不均匀性，变形区成为强烈的阳极区，未变形区成为阴极区。腐蚀集中在滑移带外，溶解向位错堆积处发展，释放了位错，促进滑移粗大化，在交变应力作用下，裂纹扩展直至断裂。此外，材料中的杂质在滑移带上沉积，也能提高滑移带的电化学活性，造成优先溶解，促进裂纹萌生。