應力腐(fu)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。
應力腐蝕破(po)壞(huai)的特征是裂縫和拉應力方向垂直(zhi)，斷口(kou)呈脆性破(po)壞(huai)，顯(xian)微(wei)分(fen)析可在斷口(kou)附近發現許多裂紋，它們多沿晶(jing)界分(fen)布(bu)，也有穿晶(jing)分(fen)布(bu)，或(huo)晶(jing)界與穿晶(jing)混合(he)分(fen)布(bu)。
應(ying)力(li)腐蝕破裂時(shi)，腐蝕介質(zhi)是特定的，只有某(mou)些金屬(shu)一介質(zhi)的組合(he)才產生應(ying)力(li)腐蝕破裂，如(ru)奧氏體(ti)不銹鋼(gang)的氯脆、高強度鋼(gang)的氫脆等。
一(yi)(yi)般認為(wei)，產(chan)生(sheng)奧(ao)氏體不銹鋼應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)是應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)和電化學腐蝕(shi)共(gong)同作用的(de)(de)結(jie)果。奧(ao)氏體不銹鋼在(zai)(zai)介質(zhi)中形(xing)成(cheng)鈍化膜(mo)(mo)，在(zai)(zai)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)的(de)(de)作用下出現滑(hua)移臺階(jie)導致表面膜(mo)(mo)破裂，膜(mo)(mo)的(de)(de)局部破壞造(zao)成(cheng)裸露金屬成(cheng)為(wei)小陽極(ji)，小陽極(ji)的(de)(de)溶(rong)解逐步形(xing)成(cheng)裂紋，在(zai)(zai)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)與環(huan)境(jing)的(de)(de)共(gong)同作用下，破裂過(guo)程加(jia)速發展。應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)的(de)(de)另一(yi)(yi)種機(ji)制是氫脆機(ji)制，認為(wei)蝕(shi)坑(keng)或裂紋內形(xing)成(cheng)閉塞電池，使裂紋尖端或蝕(shi)坑(keng)底的(de)(de)介質(zhi)具有低的(de)(de)pH，滿足(zu)了陰極(ji)析氫的(de)(de)條件，氫原子吸(xi)附于金屬表面引起氫脆，而導致應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)腐蝕(shi)。
在介質(zhi)的(de)影響下，裂紋可以在低于Kic時(shi)擴展而導致斷(duan)裂，如(ru)圖9.5所示(shi)。人們定義裂紋“長”時(shi)間或給定時(shi)間不擴展的(de)應(ying)力場強度因子K1值為KIscc，Kiscc也(ye)是一種韌性(xing)參量(liang)，它與Kic的(de)差(cha)異便是介質(zhi)的(de)影響。Kiscc／Kic則是衡量(liang)材料應(ying)力腐蝕敏感性(xing)的(de)指標。
當應力腐蝕(shi)裂紋(wen)前端的(de)(de)K1＞K1scc時(shi)(shi)，裂紋(wen)會隨時(shi)(shi)間(jian)而長大，裂紋(wen)擴(kuo)展(zhan)速率以da／dt斷(duan)裂時(shi)(shi)間(jian)表示(shi)。應力腐蝕(shi)的(de)(de)發展(zhan)通常分(fen)為三個階(jie)段(duan)(duan)：第一階(jie)段(duan)(duan)包(bao)括孕育期、表面膜的(de)(de)蝕(shi)穿(chuan)、裂紋(wen)的(de)(de)形核(he)；第二階(jie)段(duan)(duan)為裂紋(wen)相對穩定擴(kuo)展(zhan)階(jie)段(duan)(duan)；第三階(jie)段(duan)(duan)為裂紋(wen)快速擴(kuo)展(zhan)和斷(duan)裂階(jie)段(duan)(duan)。實踐中(zhong)，第一階(jie)段(duan)(duan)往往最長，成(cheng)為整個過程(cheng)的(de)(de)控制階(jie)段(duan)(duan)。
18Cr-8Ni奧氏體不(bu)銹鋼(gang)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(ti)鋼(gang)(gang)或復(fu)相鋼(gang)(gang)中加入1.5％以上的(de)硅(gui)(gui)(gui)均能顯著改善鋼(gang)(gang)的(de)抗應力腐蝕斷裂性能。硅(gui)(gui)(gui)能顯著縮(suo)小y區，因此含硅(gui)(gui)(gui)較高的(de)鋼(gang)(gang)會含有8相，形成復(fu)相鋼(gang)(gang)。
有(you)關奧氏體不銹鋼氯脆各(ge)種影響因(yin)素的(de)深入分析及其機理(li)的(de)研(yan)究可參(can)閱有(you)關文獻(xian)。
測量Kiscc比較簡單(dan)，最常用(yong)的(de)是懸臂梁彎曲(qu)試(shi)驗，試(shi)樣采用(yong)和測Kic的(de)標準(zhun)三點彎曲(qu)試(shi)樣相同，但(dan)要長(chang)一(yi)些。樣品一(yi)端(duan)固定于立柱上(shang)，另一(yi)端(duan)與(yu)一(yi)個(ge)力臂相連，力臂的(de)另一(yi)端(duan)加上(shang)載荷。在樣品的(de)預裂紋周圍配置所研究的(de)環(huan)境，還可以(yi)同時測出da／dt-K1曲(qu)線。我國(guo)(guo)于1995年(nian)開始，制(zhi)定了國(guo)(guo)家推(tui)薦標準(zhun)GB／T 15970-1995《金屬和合金的(de)腐(fu)蝕 應力腐(fu)蝕試(shi)驗》，直(zhi)至2007年(nian)先(xian)后發(fa)布(bu)了第1～第9共(gong)9個(ge)部(bu)分。
