應力(li)腐蝕破(po)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(li)腐(fu)蝕破壞(huai)的特征(zheng)是裂縫和(he)拉應力(li)方(fang)向垂直，斷口呈脆性破壞(huai)，顯微分析可(ke)在斷口附近發現許多(duo)裂紋(wen)，它們多(duo)沿晶(jing)(jing)界分布(bu)(bu)，也有穿晶(jing)(jing)分布(bu)(bu)，或晶(jing)(jing)界與穿晶(jing)(jing)混合(he)分布(bu)(bu)。
應力(li)腐蝕破裂時，腐蝕介質是特定(ding)的(de)(de)，只(zhi)有(you)某些(xie)金(jin)屬一介質的(de)(de)組(zu)合(he)才產生應力(li)腐蝕破裂，如奧氏體不銹鋼的(de)(de)氯(lv)脆(cui)、高強(qiang)度鋼的(de)(de)氫脆(cui)等。
一般認為(wei)，產生奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)是應(ying)(ying)力和電化(hua)學腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)共(gong)同作用(yong)的(de)(de)(de)結(jie)果。奧(ao)氏(shi)(shi)體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼在介質(zhi)中形成鈍化(hua)膜(mo)，在應(ying)(ying)力的(de)(de)(de)作用(yong)下(xia)出現滑(hua)移臺階導致表面膜(mo)破裂(lie)(lie)，膜(mo)的(de)(de)(de)局部破壞造成裸露金(jin)屬成為(wei)小陽極，小陽極的(de)(de)(de)溶解(jie)逐步形成裂(lie)(lie)紋，在應(ying)(ying)力與環境的(de)(de)(de)共(gong)同作用(yong)下(xia)，破裂(lie)(lie)過(guo)程加速發(fa)展。應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)另一種機制是氫脆(cui)機制，認為(wei)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)坑或裂(lie)(lie)紋內(nei)形成閉塞(sai)電池，使(shi)裂(lie)(lie)紋尖端或蝕(shi)(shi)(shi)(shi)坑底(di)的(de)(de)(de)介質(zhi)具有低的(de)(de)(de)pH，滿(man)足了陰極析(xi)氫的(de)(de)(de)條件，氫原子吸(xi)附于金(jin)屬表面引起(qi)氫脆(cui)，而導致應(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)。
在介質的(de)影(ying)響下(xia)，裂紋(wen)可以在低于Kic時擴展而導(dao)致斷(duan)裂，如(ru)圖9.5所示。人們定(ding)義(yi)裂紋(wen)“長”時間(jian)(jian)或給定(ding)時間(jian)(jian)不(bu)擴展的(de)應力場強度因(yin)子K1值為KIscc，Kiscc也是(shi)一種韌(ren)性(xing)參量，它與Kic的(de)差異(yi)便是(shi)介質的(de)影(ying)響。Kiscc／Kic則是(shi)衡量材料應力腐(fu)蝕敏(min)感性(xing)的(de)指(zhi)標。
當應力(li)腐(fu)蝕裂(lie)紋(wen)前端的K1＞K1scc時，裂(lie)紋(wen)會(hui)隨時間而長(chang)大，裂(lie)紋(wen)擴展速率以da／dt斷裂(lie)時間表(biao)(biao)示。應力(li)腐(fu)蝕的發展通(tong)常(chang)分為(wei)(wei)三(san)個(ge)階(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)：第(di)一階(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)包括(kuo)孕育(yu)期、表(biao)(biao)面膜的蝕穿、裂(lie)紋(wen)的形核；第(di)二階(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)為(wei)(wei)裂(lie)紋(wen)相對(dui)穩定擴展階(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)；第(di)三(san)階(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)為(wei)(wei)裂(lie)紋(wen)快速擴展和(he)斷裂(lie)階(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)。實踐(jian)中，第(di)一階(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)往往最長(chang)，成為(wei)(wei)整個(ge)過程的控制階(jie)段(duan)(duan)(duan)(duan)。
18Cr-8Ni奧氏體(ti)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。
無論(lun)在奧氏體鋼或復相鋼中加(jia)入1.5％以上的(de)(de)硅(gui)均能(neng)顯著(zhu)(zhu)改(gai)善鋼的(de)(de)抗應力腐蝕斷裂(lie)性能(neng)。硅(gui)能(neng)顯著(zhu)(zhu)縮(suo)小y區，因此含(han)硅(gui)較高的(de)(de)鋼會含(han)有(you)8相，形成復相鋼。
有關(guan)奧氏(shi)體(ti)不銹鋼氯脆各種影響因素的深入分析及其機理的研究可參閱有關(guan)文獻。
測(ce)量Kiscc比較簡(jian)單(dan)，最常用(yong)(yong)的是(shi)懸臂(bei)梁(liang)彎曲(qu)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)，試(shi)(shi)(shi)樣采用(yong)(yong)和(he)測(ce)Kic的標準三(san)點(dian)彎曲(qu)試(shi)(shi)(shi)樣相同，但要長一些。樣品一端固定于立柱上，另(ling)一端與一個(ge)力(li)臂(bei)相連，力(li)臂(bei)的另(ling)一端加上載荷。在樣品的預裂紋周圍配置所研(yan)究的環境，還可以同時測(ce)出da／dt-K1曲(qu)線(xian)。我(wo)國于1995年開(kai)始，制定了(le)國家推薦標準GB／T 15970-1995《金(jin)屬和(he)合金(jin)的腐(fu)蝕 應力(li)腐(fu)蝕試(shi)(shi)(shi)驗(yan)》，直至2007年先后發布了(le)第1～第9共(gong)9個(ge)部分。
