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(ying)力腐蝕(shi)斷裂(lie)有如下五個共同特征。

一、力學特征

1. 具備拉(la)應力

 一般應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕都在拉(la)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)下才發生(sheng)，而在壓(ya)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)下不發生(sheng)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕,這種(zhong)拉(la)伸應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)可(ke)以是(shi)(shi)工(gong)作狀態(tai)下材(cai)料承受外(wai)加載荷造(zao)成(cheng)的(de)(de)工(gong)作應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)；也可(ke)以是(shi)(shi)在生(sheng)產(chan)、制造(zao)、加工(gong)和安(an)裝過程中在材(cai)料內部形成(cheng)的(de)(de)熱應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)、形變(bian)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)等殘余應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)；還可(ke)以是(shi)(shi)由裂(lie)紋內腐(fu)蝕產(chan)物的(de)(de)體積效應(ying)(ying)(ying)(ying)造(zao)成(cheng)的(de)(de)楔(xie)入作用或是(shi)(shi)陰極反應(ying)(ying)(ying)(ying)形成(cheng)的(de)(de)氫產(chan)生(sheng)的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)。

2. 存在臨界應力

 合金所承受的應(ying)力(li)(li)(li)越小，斷裂時間(jian)越長，當應(ying)力(li)(li)(li)小于某一(yi)(yi)臨(lin)(lin)界(jie)(jie)值后，此(ci)應(ying)力(li)(li)(li)成為(wei)臨(lin)(lin)界(jie)(jie)應(ying)力(li)(li)(li)。在大(da)多(duo)數的材料(liao)-環境(jing)體系中(zhong)，存在一(yi)(yi)個臨(lin)(lin)界(jie)(jie)應(ying)力(li)(li)(li)，當應(ying)力(li)(li)(li)低于該臨(lin)(lin)界(jie)(jie)值時，則不產生SCC.

二、環境(jing)特性

1. 腐(fu)蝕介質(zhi)的特性

  只有在(zai)特(te)定(ding)的(de)腐(fu)蝕介(jie)質(zhi)中含(han)有某些(xie)對發(fa)生應力(li)腐(fu)蝕有特(te)效作用的(de)離子(zi)、分子(zi)時才會發(fa)生應力(li)腐(fu)蝕。這種特(te)定(ding)的(de)腐(fu)蝕劑并(bing)不一定(ding)要大量存在(zai)，而且往往濃度很低。表1.5列出了一些(xie)金屬(shu)和合金發(fa)生應力(li)腐(fu)蝕的(de)特(te)定(ding)介(jie)質(zhi)。

2. 溶液的濃(nong)度

 值得指出的(de)是(shi)(shi)，即使有時整(zheng)體濃度是(shi)(shi)很低的(de)，但是(shi)(shi)由于局部位置(zhi)上的(de)濃縮作用，使該(gai)處(chu)極易產生局部腐(fu)蝕(shi)。

3. 具有一定的電位范(fan)圍

  從電化(hua)學的(de)角度來看(kan)，材料與特(te)定(ding)介(jie)質(zhi)的(de)偶合導致(zhi)應力腐(fu)蝕的(de)條件是它(ta)發生在一(yi)定(ding)的(de)電位范圍內，一(yi)般是發生在鈍化(hua)-活化(hua)的(de)過渡區(qu)或鈍化(hua)-過鈍化(hua)區(qu)。

三(san)、冶(ye)金學(xue)特(te)性(xing)

 1. 不同(tong)的化學成分(fen)和純度具有不同(tong)應力腐蝕敏感性

  純(chun)金屬一度(du)被認(ren)為(wei)不發(fa)生(sheng)應力(li)腐蝕,但是(shi)通(tong)過實驗發(fa)現，純(chun)度(du)高(gao)達99.999%的(de)銅及99.99%的(de)鐵在一定條件下也發(fa)生(sheng)了晶間應力(li)腐蝕開裂，因此，認(ren)為(wei)合金比純(chun)金屬更易產生(sheng)應力(li)腐蝕是(shi)恰當的(de)。

 2. 不(bu)同組(zu)織具(ju)有不(bu)同的應(ying)力腐蝕敏感(gan)性

 金屬(shu)晶(jing)(jing)體(ti)結(jie)構的(de)差異也影響到(dao)材(cai)料的(de)耐蝕(shi)性，體(ti)心(xin)立方(fang)晶(jing)(jing)格(ge)（鐵素(su)體(ti)和(he)馬氏體(ti)）比(bi)面心(xin)立方(fang)晶(jing)(jing)格(ge)（奧氏體(ti)）更耐應力(li)(li)腐蝕(shi)。一般說(shuo)來，粗晶(jing)(jing)粒(li)(li)比(bi)細晶(jing)(jing)粒(li)(li)對(dui)應力(li)(li)腐蝕(shi)更為敏感(gan)。晶(jing)(jing)格(ge)缺陷，如晶(jing)(jing)界、亞(ya)晶(jing)(jing)界、露頭的(de)位錯群等，對(dui)應力(li)(li)腐蝕(shi)破裂敏感(gan)，將(jiang)優先溶(rong)解，常常成(cheng)為應力(li)(li)腐蝕(shi)破裂發生的(de)裂縫源。

四(si)、應力腐蝕裂紋擴(kuo)展速(su)率

 金屬在無(wu)裂(lie)紋(wen)(wen)、無(wu)蝕(shi)坑(keng)(keng)或(huo)(huo)缺陷的(de)(de)情況下，應(ying)力腐蝕(shi)過程可分(fen)為三個(ge)階(jie)(jie)段：裂(lie)紋(wen)(wen)萌生(sheng)階(jie)(jie)段，即(ji)由于腐蝕(shi)引起裂(lie)紋(wen)(wen)或(huo)(huo)蝕(shi)坑(keng)(keng)的(de)(de)階(jie)(jie)段；裂(lie)紋(wen)(wen)擴(kuo)展階(jie)(jie)段，即(ji)由裂(lie)紋(wen)(wen)源(yuan)或(huo)(huo)蝕(shi)坑(keng)(keng)開始(shi)到達極(ji)限應(ying)力值為止(zhi)的(de)(de)這一階(jie)(jie)段；失穩斷裂(lie)階(jie)(jie)段。裂(lie)紋(wen)(wen)萌生(sheng)階(jie)(jie)段的(de)(de)長(chang)短取決于合金的(de)(de)性能(neng)、環境(jing)的(de)(de)特性和應(ying)力的(de)(de)大小，這一時期短的(de)(de)僅幾(ji)分(fen)鐘，長(chang)的(de)(de)可達幾(ji)年、十(shi)幾(ji)年或(huo)(huo)幾(ji)十(shi)年，裂(lie)紋(wen)(wen)萌生(sheng)期是服役壽命(ming)的(de)(de)主要(yao)部分(fen)。

五、應力腐蝕形態特征

1. 應力腐蝕的(de)宏觀形(xing)態特征

  即使具有很高(gao)延(yan)性的(de)金(jin)屬，其應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)仍(reng)具有完全(quan)脆性的(de)外(wai)觀。應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)都呈脆性斷裂(lie)，應(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)宏觀斷口常有放(fang)射(she)花樣或人(ren)字(zi)紋。

2. 應力腐蝕的(de)微(wei)觀形(xing)態特征

  應(ying)力腐蝕(shi)斷口(kou)的(de)(de)(de)(de)微觀(guan)特征(zheng)比較復雜，它與(yu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)成(cheng)分、熱處理、環境條件、應(ying)力狀態(tai)、晶體(ti)結構(gou)以及(ji)力學(xue)性(xing)能等有關。金(jin)屬材(cai)料發生(sheng)應(ying)力腐蝕(shi)時，僅在局部(bu)地區出(chu)現(xian)(xian)由表(biao)及(ji)里的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)裂(lie)(lie)(lie)紋，其(qi)裂(lie)(lie)(lie)紋形(xing)態(tai)主(zhu)要有穿晶型(xing)(xing)(xing)(xing)、晶界型(xing)(xing)(xing)(xing)和混(hun)合(he)型(xing)(xing)(xing)(xing)三種。不同的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬－環境體(ti)系，將出(chu)現(xian)(xian)不同的(de)(de)(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)紋形(xing)態(tai)。例如，軟鋼(gang)、銅合(he)金(jin)、鎳合(he)金(jin)多(duo)半顯晶界型(xing)(xing)(xing)(xing)，奧氏體(ti)不銹鋼(gang)多(duo)半顯穿晶型(xing)(xing)(xing)(xing)，而(er)鈦合(he)金(jin)多(duo)半顯混(hun)合(he)型(xing)(xing)(xing)(xing)。不論表(biao)現(xian)(xian)形(xing)式如何，裂(lie)(lie)(lie)紋的(de)(de)(de)(de)共(gong)同特點是在主(zhu)干(gan)(gan)裂(lie)(lie)(lie)紋延伸(shen)的(de)(de)(de)(de)同時還有若(ruo)干(gan)(gan)分支同時發展(zhan)，裂(lie)(lie)(lie)紋出(chu)在與(yu)最大應(ying)力垂直的(de)(de)(de)(de)平面上，其(qi)破裂(lie)(lie)(lie)斷口(kou)顯現(xian)(xian)出(chu)脆性(xing)斷裂(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)特征(zheng)。