應力腐蝕破裂（stress corrosion cracking，SCC）是靜拉應力與腐蝕共同作用下導致的一種損壞，表現為斷裂，斷口呈脆性斷裂的形態。腐蝕對斷裂的影響可以是通過對裂紋前端的陽極溶解，也可以是通過氫原子的作用使裂紋前端變脆。

  不銹鋼(gang)在拉應力狀態下，在某些介質中經過一段不長時間，就會發生破裂，隨著拉應力的加大，發生破裂的時間縮短。當取消拉應力時，鋼的腐蝕量很小，并且不發生破裂。應力的來源通常是由于金屬經過不正確的熱處理或焊接和冷加工過程產生的殘余應力，也可能是外加負荷，或者二者同時存在。

  應(ying)力腐蝕破壞的(de)特征是裂縫和(he)拉應(ying)力方向(xiang)垂直，斷口呈脆(cui)性破壞，顯(xian)微(wei)分(fen)析可在(zai)斷口附近(jin)發現許多裂紋(wen)，它們多沿晶界分(fen)布，也有穿(chuan)晶分(fen)布，或晶界與穿(chuan)晶混合分(fen)布。

  應力腐蝕破裂時，腐蝕介(jie)質是特定的，只有某些金屬一介(jie)質的組合才(cai)產生應力腐蝕破裂，如奧氏(shi)體不銹鋼的氯脆(cui)、高(gao)強(qiang)度鋼的氫脆(cui)等。

  一(yi)般認為(wei)，產(chan)生奧氏體不銹(xiu)鋼應(ying)力(li)腐(fu)蝕是(shi)應(ying)力(li)和電化學(xue)腐(fu)蝕共同(tong)作(zuo)(zuo)用(yong)的(de)(de)結(jie)果。奧氏體不銹(xiu)鋼在介(jie)質(zhi)(zhi)中形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)鈍化膜(mo)，在應(ying)力(li)的(de)(de)作(zuo)(zuo)用(yong)下出現(xian)滑移臺階導致表面(mian)膜(mo)破裂(lie)(lie)，膜(mo)的(de)(de)局部破壞(huai)造成(cheng)(cheng)裸露金屬成(cheng)(cheng)為(wei)小(xiao)陽(yang)極，小(xiao)陽(yang)極的(de)(de)溶(rong)解逐步形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)裂(lie)(lie)紋(wen)，在應(ying)力(li)與環境的(de)(de)共同(tong)作(zuo)(zuo)用(yong)下，破裂(lie)(lie)過程(cheng)加(jia)速(su)發(fa)展。應(ying)力(li)腐(fu)蝕的(de)(de)另一(yi)種機制(zhi)(zhi)是(shi)氫脆機制(zhi)(zhi)，認為(wei)蝕坑或(huo)裂(lie)(lie)紋(wen)內形(xing)(xing)成(cheng)(cheng)閉塞電池(chi)，使裂(lie)(lie)紋(wen)尖端或(huo)蝕坑底的(de)(de)介(jie)質(zhi)(zhi)具(ju)有低(di)的(de)(de)pH，滿足了陰極析(xi)氫的(de)(de)條件，氫原子吸附(fu)于(yu)金屬表面(mian)引起氫脆，而導致應(ying)力(li)腐(fu)蝕。

  在介質(zhi)的影(ying)響下，裂紋可(ke)以在低于Kic時擴(kuo)展(zhan)而導(dao)致斷裂，如圖9.5所(suo)示。人(ren)們定義裂紋“長”時間或給定時間不擴(kuo)展(zhan)的應力場(chang)強(qiang)度因子K1值(zhi)為KIscc，Kiscc也是(shi)一種韌性參量，它與Kic的差異(yi)便是(shi)介質(zhi)的影(ying)響。Kiscc／Kic則是(shi)衡量材料應力腐蝕敏感性的指標。

  當應力腐(fu)蝕(shi)(shi)裂(lie)(lie)紋前端的K1＞K1scc時(shi)，裂(lie)(lie)紋會隨時(shi)間(jian)而長大，裂(lie)(lie)紋擴(kuo)(kuo)展速率以da／dt斷(duan)裂(lie)(lie)時(shi)間(jian)表示。應力腐(fu)蝕(shi)(shi)的發展通常分為三(san)個階(jie)(jie)(jie)(jie)段：第(di)一階(jie)(jie)(jie)(jie)段包括孕育期、表面膜(mo)的蝕(shi)(shi)穿(chuan)、裂(lie)(lie)紋的形核；第(di)二階(jie)(jie)(jie)(jie)段為裂(lie)(lie)紋相對穩定(ding)擴(kuo)(kuo)展階(jie)(jie)(jie)(jie)段；第(di)三(san)階(jie)(jie)(jie)(jie)段為裂(lie)(lie)紋快(kuai)速擴(kuo)(kuo)展和(he)斷(duan)裂(lie)(lie)階(jie)(jie)(jie)(jie)段。實踐中，第(di)一階(jie)(jie)(jie)(jie)段往往最長，成(cheng)為整個過程的控(kong)制階(jie)(jie)(jie)(jie)段。

  18Cr-8Ni奧氏體不銹鋼對氯脆的敏感性很大。鎳含量高于8％時，鎳含量越高，抗氯脆能力越大。鎳含量低于8％時，鎳含量越低，抗氯脆能力越大。這是由于生成的復相鋼和鐵素體不銹鋼的氯脆趨勢較小。用錳氮代替鎳的鉻錳氮奧氏體不銹鋼有較好的抗氯脆性能。在18Cr-8Ni奧氏體不銹鋼中加入1％～2％Mo將增加氯脆趨勢。鈦和鈮都增加鉻鎳奧氏體不銹鋼對氯脆的敏感性。

  無(wu)論在奧氏體鋼或復(fu)相鋼中加入(ru)1.5％以上的硅均能顯著改善鋼的抗應力腐蝕斷裂性能。硅能顯著縮小y區，因(yin)此含硅較高的鋼會(hui)含有8相，形成復(fu)相鋼。

  有(you)關奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼氯脆各種影(ying)響因素的深入分析(xi)及其機理(li)的研究可參閱有(you)關文獻。

  測(ce)(ce)量(liang)Kiscc比較簡單(dan)，最常(chang)用的(de)是(shi)懸(xuan)臂梁彎曲試(shi)驗，試(shi)樣采用和測(ce)(ce)Kic的(de)標準(zhun)三(san)點彎曲試(shi)樣相同，但要(yao)長一(yi)(yi)(yi)些。樣品一(yi)(yi)(yi)端固(gu)定于(yu)立柱上，另一(yi)(yi)(yi)端與(yu)一(yi)(yi)(yi)個力臂相連，力臂的(de)另一(yi)(yi)(yi)端加上載荷。在樣品的(de)預裂紋周圍配置所(suo)研究的(de)環境，還可以同時測(ce)(ce)出(chu)da／dt-K1曲線。我國于(yu)1995年(nian)開始，制定了(le)國家推薦標準(zhun)GB／T 15970-1995《金屬和合金的(de)腐蝕 應力腐蝕試(shi)驗》，直至2007年(nian)先后(hou)發布了(le)第1～第9共9個部分。