當應力與腐蝕同時作用時，可以加速金屬的破壞。在最簡單的情況下，這兩個因素的破壞作用只是簡單疊加。如果是均勻腐蝕，則面積逐漸減小，使真實應力逐漸增加，最終達到材料的斷裂強度而斷裂；如果是晶間腐蝕，則晶間的結合力將會降低，外加的應力使腐蝕介質更容易沿晶界進行進一步的破壞，最終使殘余的晶間結合力不能承受外加應力而致斷裂。當應力不存在時，腐蝕甚微，施加應力并經過一段時間后，金屬會在腐蝕并不嚴重的情況下發生脆斷。這種應力腐蝕斷裂有如下五個共同特征。
一、力學(xue)特征
1. 具備拉應力
一般應力腐(fu)蝕(shi)都在(zai)拉應力下(xia)才發生，而在(zai)壓應力下(xia)不發生應力腐(fu)蝕(shi),這(zhe)種拉伸應力可以是(shi)工(gong)作狀態(tai)下(xia)材(cai)料承受外(wai)加載荷造(zao)成的(de)工(gong)作應力；也(ye)可以是(shi)在(zai)生產、制造(zao)、加工(gong)和(he)安裝過程中在(zai)材(cai)料內(nei)部形(xing)(xing)(xing)成的(de)熱應力、形(xing)(xing)(xing)變(bian)應力等殘余應力；還可以是(shi)由裂紋內(nei)腐(fu)蝕(shi)產物的(de)體積效應造(zao)成的(de)楔(xie)入作用或是(shi)陰極(ji)反應形(xing)(xing)(xing)成的(de)氫產生的(de)應力。
2. 存在臨界應力
合(he)金所承受的應(ying)(ying)力(li)越小，斷裂(lie)時間越長(chang)，當應(ying)(ying)力(li)小于(yu)某一(yi)臨界(jie)(jie)值(zhi)后，此(ci)應(ying)(ying)力(li)成為臨界(jie)(jie)應(ying)(ying)力(li)。在大多數的材(cai)料(liao)-環(huan)境體系(xi)中，存(cun)在一(yi)個臨界(jie)(jie)應(ying)(ying)力(li)，當應(ying)(ying)力(li)低于(yu)該(gai)臨界(jie)(jie)值(zhi)時，則不產生(sheng)SCC.
二、環境特性
1. 腐(fu)蝕介(jie)質的特性
只(zhi)有(you)在特(te)定(ding)的腐(fu)蝕(shi)介質中含有(you)某些對發(fa)(fa)(fa)生應力(li)腐(fu)蝕(shi)有(you)特(te)效作用的離子、分子時(shi)才會發(fa)(fa)(fa)生應力(li)腐(fu)蝕(shi)。這(zhe)種特(te)定(ding)的腐(fu)蝕(shi)劑并不(bu)一定(ding)要大量(liang)存在，而且往(wang)往(wang)濃(nong)度很低。表1.5列出了一些金(jin)屬和(he)合金(jin)發(fa)(fa)(fa)生應力(li)腐(fu)蝕(shi)的特(te)定(ding)介質。
2. 溶液的濃度
值得指出的是，即(ji)使(shi)有時整體濃(nong)度(du)是很低(di)的，但是由(you)于局部位置(zhi)上的濃(nong)縮作(zuo)用，使(shi)該處極易產生(sheng)局部腐蝕。
3. 具有一定的電位范圍
從電化(hua)學的角度來看，材料與(yu)特定(ding)介質的偶合導(dao)致應力腐蝕的條件是(shi)它(ta)發生在(zai)(zai)一定(ding)的電位范圍內，一般是(shi)發生在(zai)(zai)鈍(dun)化(hua)-活化(hua)的過渡區或(huo)鈍(dun)化(hua)-過鈍(dun)化(hua)區。
三、冶金學(xue)特(te)性
1. 不同的化(hua)學成分和純度具(ju)有不同應(ying)力腐蝕(shi)敏感性(xing)
純(chun)金(jin)屬(shu)一(yi)(yi)度(du)被(bei)認為(wei)不(bu)發生應力(li)腐蝕,但是通過實驗發現，純(chun)度(du)高(gao)達99.999%的銅及(ji)99.99%的鐵在一(yi)(yi)定條件(jian)下也發生了晶間(jian)應力(li)腐蝕開(kai)裂，因此，認為(wei)合金(jin)比純(chun)金(jin)屬(shu)更易產(chan)生應力(li)腐蝕是恰(qia)當的。
2. 不(bu)同組織具有不(bu)同的應力腐蝕敏感性
金屬晶(jing)體(ti)(ti)結構(gou)的(de)差(cha)異也影響到(dao)材料(liao)的(de)耐蝕性，體(ti)(ti)心立(li)方(fang)晶(jing)格(ge)（鐵素體(ti)(ti)和馬氏(shi)(shi)體(ti)(ti)）比面心立(li)方(fang)晶(jing)格(ge)（奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)(ti)）更(geng)耐應力腐(fu)(fu)蝕。一般說來，粗晶(jing)粒比細(xi)晶(jing)粒對(dui)應力腐(fu)(fu)蝕更(geng)為敏(min)感。晶(jing)格(ge)缺陷，如晶(jing)界、亞(ya)晶(jing)界、露頭的(de)位錯群(qun)等，對(dui)應力腐(fu)(fu)蝕破裂(lie)(lie)敏(min)感，將優先溶解，常常成(cheng)為應力腐(fu)(fu)蝕破裂(lie)(lie)發生的(de)裂(lie)(lie)縫源(yuan)。
四、應力(li)腐(fu)蝕裂紋擴展速(su)率(lv)
金屬(shu)在無裂(lie)(lie)紋(wen)、無蝕(shi)(shi)坑或(huo)缺陷的(de)(de)(de)(de)情況下，應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)過(guo)程(cheng)可分(fen)為三個(ge)階(jie)(jie)(jie)段(duan)(duan)：裂(lie)(lie)紋(wen)萌生階(jie)(jie)(jie)段(duan)(duan)，即由于(yu)腐蝕(shi)(shi)引起(qi)裂(lie)(lie)紋(wen)或(huo)蝕(shi)(shi)坑的(de)(de)(de)(de)階(jie)(jie)(jie)段(duan)(duan)；裂(lie)(lie)紋(wen)擴(kuo)展(zhan)階(jie)(jie)(jie)段(duan)(duan)，即由裂(lie)(lie)紋(wen)源或(huo)蝕(shi)(shi)坑開始到達(da)極限應(ying)(ying)力(li)值為止的(de)(de)(de)(de)這(zhe)一階(jie)(jie)(jie)段(duan)(duan)；失(shi)穩斷裂(lie)(lie)階(jie)(jie)(jie)段(duan)(duan)。裂(lie)(lie)紋(wen)萌生階(jie)(jie)(jie)段(duan)(duan)的(de)(de)(de)(de)長短(duan)取決于(yu)合金的(de)(de)(de)(de)性能、環境的(de)(de)(de)(de)特性和應(ying)(ying)力(li)的(de)(de)(de)(de)大小(xiao)，這(zhe)一時(shi)期短(duan)的(de)(de)(de)(de)僅(jin)幾(ji)分(fen)鐘，長的(de)(de)(de)(de)可達(da)幾(ji)年(nian)、十幾(ji)年(nian)或(huo)幾(ji)十年(nian)，裂(lie)(lie)紋(wen)萌生期是(shi)服役壽(shou)命的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要部分(fen)。
五、應(ying)力(li)腐蝕形(xing)態特征
1. 應(ying)力腐(fu)蝕的宏(hong)觀形態特征
即使具有(you)(you)很高延性(xing)的(de)(de)金屬(shu)，其應力腐(fu)蝕(shi)仍具有(you)(you)完全脆性(xing)的(de)(de)外觀。應力腐(fu)蝕(shi)都呈脆性(xing)斷(duan)裂，應力腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)宏觀斷(duan)口常(chang)有(you)(you)放射(she)花樣或(huo)人字(zi)紋。
2. 應力腐蝕的微觀形態特征
應力腐蝕斷口的(de)(de)微觀特征(zheng)比較復(fu)雜，它(ta)與(yu)鋼的(de)(de)成分、熱處理、環境(jing)條(tiao)件、應力狀(zhuang)態(tai)、晶體(ti)結構(gou)以及力學性能等有關。金(jin)屬(shu)材料發(fa)生(sheng)應力腐蝕時，僅在(zai)局部地區(qu)出現(xian)(xian)由表及里的(de)(de)腐蝕裂(lie)(lie)紋(wen)，其(qi)裂(lie)(lie)紋(wen)形態(tai)主要有穿晶型、晶界型和混(hun)合(he)(he)型三(san)種。不(bu)同(tong)的(de)(de)金(jin)屬(shu)－環境(jing)體(ti)系，將出現(xian)(xian)不(bu)同(tong)的(de)(de)裂(lie)(lie)紋(wen)形態(tai)。例如，軟鋼、銅合(he)(he)金(jin)、鎳合(he)(he)金(jin)多(duo)半(ban)顯晶界型，奧氏體(ti)不(bu)銹鋼多(duo)半(ban)顯穿晶型，而鈦合(he)(he)金(jin)多(duo)半(ban)顯混(hun)合(he)(he)型。不(bu)論表現(xian)(xian)形式如何(he)，裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)共同(tong)特點是(shi)在(zai)主干裂(lie)(lie)紋(wen)延伸的(de)(de)同(tong)時還有若干分支同(tong)時發(fa)展，裂(lie)(lie)紋(wen)出在(zai)與(yu)最(zui)大應力垂直的(de)(de)平(ping)面(mian)上，其(qi)破裂(lie)(lie)斷口顯現(xian)(xian)出脆(cui)性斷裂(lie)(lie)的(de)(de)特征(zheng)。
