經過近一百年的發展，人們通過動力學、熱力學、電化學等各方面的理論，解釋應力腐蝕發生原因，由于應力腐蝕的復雜性，有關應力腐蝕的機理迄今沒有統一的認識。總結眾人研究成果，截至目前所提出的機理中可以分成兩大類：一是陽極溶解機理；二是氫致開裂（hydrogen induced cracking,HIC)。陽極溶解機理認為：應(ying)力腐蝕裂紋尖端處于陽極，陽極金屬溶解使裂紋不斷擴展。氫致開裂機理則認為：裂紋尖端處于陰極區，陰極反應使裂紋尖端的金屬快速溶解。

一、陽(yang)極(ji)溶解

陽(yang)極(ji)溶解機(ji)理(li)包括滑移溶解理(li)論(lun)(lun)、活性通道理(li)論(lun)(lun)、應力吸(xi)附斷裂理(li)論(lun)(lun)、位錯運動致(zhi)裂理(li)論(lun)(lun)等。

1. 滑移(yi)溶解理論

  滑移(yi)溶解理論是目前(qian)眾多應力腐(fu)蝕機理中(zhong)認可度(du)較高的(de)理論，該理論認為：金屬表(biao)面鈍化膜破裂的(de)主要原因是由位(wei)錯滑移(yi)引起的(de)，過程如下：

  位錯滑移→鈍(dun)化膜(mo)破(po)裂(lie)→基體金屬溶(rong)解→新的鈍(dun)化膜(mo)形(xing)成(cheng)以上過程(cheng)反復進行，導致應力腐(fu)蝕裂(lie)紋萌生和擴展，示(shi)意圖如(ru)圖5-4所示(shi)。

  該理論可以(yi)很好地解(jie)(jie)釋穿晶裂紋(wen)(wen)，但是不能解(jie)(jie)釋裂紋(wen)(wen)形核的不連(lian)續性、無鈍(dun)化(hua)膜的應力腐蝕、解(jie)(jie)理斷口(kou)。

2. 活性通道理論

  活性通(tong)道(dao)(dao)理論是(shi)(shi)由 EDix、Mears等人提出的(de)，其觀點是(shi)(shi)：金屬(shu)內部由于各種原因(yin)形成一條耐腐蝕性較(jiao)弱的(de)“活性通(tong)道(dao)(dao)”，裂紋沿通(tong)道(dao)(dao)擴展。

3. 位錯(cuo)運動致(zhi)裂理論

  該(gai)理論的主要觀(guan)點是：位(wei)錯滑(hua)移引起氮、碳、氫(qing)等在缺陷處偏聚，位(wei)錯處成分(fen)偏析為應力腐蝕(shi)提供了(le)條件(jian)。

4. 應力吸附斷裂(lie)理論(lun)

  該理(li)論最早(zao)由H.H.Uhlig等(deng)人(ren)提出(chu)。他(ta)們認為(wei)：一些特殊離子會吸(xi)附在(zai)裂紋尖端，造(zao)成金屬表面能降低，形成應(ying)力腐蝕擴展路線。

二、氫致開裂理論

  氫致開裂理論認為：應力腐蝕的陰極反應為析氫反應，析出的H原子一部分進入金屬內部，造成應力腐蝕，其示意圖如圖5-5所示。H原子結合成H₂,使內部壓力增大，造成裂紋產生，此理論稱為氫內壓理論。有些研究人員認為，位錯使氫富集，引起局部塑性變形，形成了位錯輸送理論。還有人認為，氫吸附在金屬表面，降低了表面能，引起開裂。