應力腐蝕斷裂是金屬材料與特殊介質接觸，并與較高的拉應力聯合作用下而產生的脆性破裂現象。應力腐蝕與材質、介質有關，奧氏體不銹鋼(gang)管焊接接頭易發生應力腐蝕斷裂。
1. 應力腐蝕的機(ji)理
應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)是(shi)(shi)指(zhi)在靜拉伸應(ying)力與電化(hua)學介質共(gong)同(tong)(tong)作用(yong)下、在陽(yang)極溶(rong)解(jie)過(guo)程中，陰極氫脆(cui)引起(qi)的(de)斷(duan)裂(lie)。在應(ying)力與腐(fu)(fu)蝕(shi)介質共(gong)同(tong)(tong)作用(yong)下，有(you)3種不同(tong)(tong)類型(xing)的(de)局部腐(fu)(fu)蝕(shi)，即(ji)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)、氫脆(cui)和(he)腐(fu)(fu)蝕(shi)疲勞。氫脆(cui)也(ye)是(shi)(shi)在靜拉伸應(ying)力與電化(hua)學介質作用(yong)下產(chan)生(sheng)的(de)，但氫脆(cui)是(shi)(shi)由于陰極吸附而引起(qi)的(de)斷(duan)裂(lie)。圖3-2是(shi)(shi)不銹鋼應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)裂(lie)（陽(yang)極溶(rong)解(jie)）和(he)氫脆(cui)（陰極氫脆(cui)）模型(xing)。
腐(fu)蝕疲勞是(shi)由于除靜拉伸應力外，還有交(jiao)變周期的應力共同作用而引起的。
2. 應力腐蝕斷(duan)裂的(de)條件
實驗研究結果表明：不銹(xiu)鋼管焊(han)接結構在一定靜拉(la)伸應辦、定溫度條(tiao)件下的特(te)殊介質聯(lian)合作用(yong)下，才(cai)能發生應力腐蝕。其特(te)殊條(tiao)件如(ru)下。
a. 腐蝕介質條件
通常介質(zhi)與(yu)被腐(fu)蝕(shi)材料之(zhi)間有匹配性，并(bing)不是所有介質(zhi)與(yu)任何材料之(zhi)間都能發生(sheng)應力腐(fu)蝕(shi)。表3-1是能夠(gou)引起奧氏體不銹鋼應力腐(fu)蝕(shi)的(de)介質(zhi)。
引起奧氏體不銹鋼應力腐蝕的介質中，最重要的是溶液中Cl-濃度和氧含量的同時作用。有些研究證明：盡管Cl-濃度很高，若氧含量很少，也不會發生腐蝕裂紋。同樣，如果O2很多，若Cl-較少時，也不會產生腐蝕裂紋，如圖3-3所示。即兩者必須共存。
b. 應力條件(jian)
應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐蝕一般只在拉(la)伸(shen)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)作(zuo)用下產生(sheng)，尤其是焊(han)接(jie)結構(gou)中的(de)焊(han)接(jie)殘余(yu)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)。當然還有(you)工作(zuo)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)的(de)作(zuo)用。消除殘余(yu)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)是防(fang)止應(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐蝕的(de)有(you)效措施之一。
c. 材料條件
一般(ban)情況下(xia)，應力(li)腐蝕都(dou)發生(sheng)于(yu)合金材料(liao)，純金屬(shu)不發生(sheng)應力(li)腐蝕。特別是合金元素發生(sheng)偏析時(shi)，產生(sheng)晶(jing)界偏析會引起(qi)晶(jing)間型應力(li)腐蝕斷裂。
3. 應力腐蝕(shi)斷(duan)裂(lie)的特征(zheng)
從焊縫外觀看，應力腐(fu)(fu)蝕(shi)裂(lie)紋無明(ming)顯的均勻(yun)腐(fu)(fu)蝕(shi)痕跡，且多層龜(gui)裂(lie)形式、斷(duan)(duan)斷(duan)(duan)續續的而且多數為橫向裂(lie)紋。對于奧(ao)氏體不銹鋼，介(jie)質不同，斷(duan)(duan)裂(lie)性質就會發生變(bian)化，也會出現沿(yan)晶斷(duan)(duan)裂(lie)的情況，或者(zhe)穿晶和(he)沿(yan)晶的混合(he)性質的斷(duan)(duan)裂(lie)，如表3-2所示。
由于構件的(de)材(cai)質、服役環境、承受載荷(he)及應力狀(zhuang)態不(bu)同(tong)，應力腐蝕裂紋的(de)擴(kuo)展(zhan)途徑(jing)也有很(hen)大(da)不(bu)同(tong)。其擴(kuo)展(zhan)大(da)體分為以下3種類型。
①. 深(shen)(shen)向(xiang)(xiang)擴(kuo)展型。由(you)起(qi)裂點開始，一(yi)直向(xiang)(xiang)縱深(shen)(shen)擴(kuo)展，很少有分支。這種(zhong)應(ying)力腐蝕(shi)主要以穿晶（TG）形式(shi)擴(kuo)展。
②. 橫向(xiang)擴(kuo)展(zhan)。由起裂點開始(shi)，不是向(xiang)深處發(fa)展(zhan)，而是橫向(xiang)擴(kuo)展(zhan)，形成樹根狀(zhuang)的密集分支。這(zhe)種應力腐蝕裂紋也(ye)是以(yi)穿晶形式擴(kuo)展(zhan)。
③. 縱橫擴展(zhan)(zhan)型。這種(zhong)應(ying)力(li)腐蝕(shi)裂(lie)紋擴展(zhan)(zhan)的(de)途徑兼有上述的(de)擴展(zhan)(zhan)特征(zheng)，即由起裂(lie)點開始，既向(xiang)深(shen)處發(fa)展(zhan)(zhan)，又向(xiang)橫向(xiang)發(fa)展(zhan)(zhan)，其擴展(zhan)(zhan)的(de)途徑具有沿晶(jing)（IG）的(de)特征(zheng)。上述3種(zhong)類型的(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi)擴展(zhan)(zhan)形態(tai)如圖3-4所(suo)示。
