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，奧氏體不銹鋼管焊接接頭易發生應力腐蝕斷裂。
1. 應(ying)力腐蝕的機理
應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)是(shi)指在(zai)靜(jing)拉伸應(ying)(ying)力與(yu)(yu)電(dian)化學介(jie)質共(gong)(gong)同(tong)(tong)作(zuo)(zuo)用下、在(zai)陽極溶解過程中，陰(yin)極氫(qing)(qing)脆(cui)引起(qi)的(de)斷(duan)裂。在(zai)應(ying)(ying)力與(yu)(yu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質共(gong)(gong)同(tong)(tong)作(zuo)(zuo)用下，有3種不同(tong)(tong)類型的(de)局(ju)部腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)，即應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)、氫(qing)(qing)脆(cui)和腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)疲勞(lao)。氫(qing)(qing)脆(cui)也是(shi)在(zai)靜(jing)拉伸應(ying)(ying)力與(yu)(yu)電(dian)化學介(jie)質作(zuo)(zuo)用下產生(sheng)的(de)，但氫(qing)(qing)脆(cui)是(shi)由于(yu)陰(yin)極吸附而引起(qi)的(de)斷(duan)裂。圖3-2是(shi)不銹鋼(gang)應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂（陽極溶解）和氫(qing)(qing)脆(cui)（陰(yin)極氫(qing)(qing)脆(cui)）模型。
腐蝕疲勞是由于(yu)除(chu)靜(jing)拉伸應力外，還有交變周期的應力共同作(zuo)用而(er)引起的。
2. 應(ying)力腐(fu)蝕斷裂的條件(jian)
實驗研究(jiu)結果表明：不(bu)銹鋼管焊接結構在一(yi)定(ding)靜拉(la)伸(shen)應辦、定(ding)溫度條件(jian)下(xia)(xia)的特殊(shu)介質(zhi)聯合作用下(xia)(xia)，才能發生(sheng)應力腐蝕。其特殊(shu)條件(jian)如下(xia)(xia)。
a. 腐蝕介質條件
通常介(jie)(jie)質與(yu)被腐(fu)蝕材料(liao)之間(jian)有匹(pi)配性(xing)，并不是(shi)所有介(jie)(jie)質與(yu)任(ren)何材料(liao)之間(jian)都能發生(sheng)應(ying)力腐(fu)蝕。表3-1是(shi)能夠(gou)引(yin)起奧氏體不銹鋼(gang)應(ying)力腐(fu)蝕的介(jie)(jie)質。
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
應(ying)力腐蝕一(yi)般只在拉伸應(ying)力作用下(xia)產生，尤其是(shi)焊接(jie)結構中的焊接(jie)殘(can)余(yu)應(ying)力。當然還(huan)有(you)工作應(ying)力的作用。消(xiao)除殘(can)余(yu)應(ying)力是(shi)防止(zhi)應(ying)力腐蝕的有(you)效措施之一(yi)。
c. 材料條件
一般情況(kuang)下，應力(li)腐蝕(shi)都發(fa)生(sheng)于合金材(cai)料，純金屬不發(fa)生(sheng)應力(li)腐蝕(shi)。特別是合金元素發(fa)生(sheng)偏析(xi)時(shi)，產生(sheng)晶界偏析(xi)會引起晶間型應力(li)腐蝕(shi)斷裂。
3. 應(ying)力腐蝕斷裂的特征
從焊縫(feng)外觀看，應力腐蝕裂(lie)紋無明顯(xian)的(de)(de)均勻腐蝕痕跡(ji)，且多(duo)層龜裂(lie)形式(shi)、斷(duan)斷(duan)續(xu)續(xu)的(de)(de)而且多(duo)數為橫向(xiang)裂(lie)紋。對于奧氏(shi)體不銹鋼(gang)，介質(zhi)不同(tong)，斷(duan)裂(lie)性質(zhi)就會發生(sheng)變(bian)化，也會出現(xian)沿(yan)晶斷(duan)裂(lie)的(de)(de)情況(kuang)，或者(zhe)穿晶和沿(yan)晶的(de)(de)混合性質(zhi)的(de)(de)斷(duan)裂(lie)，如表3-2所(suo)示。
由于(yu)構(gou)件的材(cai)質、服役環境、承(cheng)受載荷及應力狀態不同，應力腐(fu)蝕裂紋的擴展(zhan)途徑也有很大不同。其擴展(zhan)大體分為(wei)以(yi)下(xia)3種(zhong)類型。
①. 深向擴(kuo)展(zhan)型。由起裂點開始，一直向縱(zong)深擴(kuo)展(zhan)，很少有分支(zhi)。這種應力腐蝕主要以穿晶（TG）形式擴(kuo)展(zhan)。
②. 橫向(xiang)擴(kuo)展。由(you)起裂(lie)點開始，不是向(xiang)深(shen)處發展，而是橫向(xiang)擴(kuo)展，形(xing)(xing)成樹根狀(zhuang)的(de)密集(ji)分(fen)支。這種應力腐蝕裂(lie)紋也(ye)是以(yi)穿晶形(xing)(xing)式擴(kuo)展。
③. 縱橫(heng)擴(kuo)展(zhan)(zhan)型(xing)。這種(zhong)(zhong)應力腐(fu)蝕裂紋擴(kuo)展(zhan)(zhan)的(de)(de)途徑兼有(you)上述的(de)(de)擴(kuo)展(zhan)(zhan)特征，即由起裂點開始，既向(xiang)深(shen)處發展(zhan)(zhan)，又向(xiang)橫(heng)向(xiang)發展(zhan)(zhan)，其擴(kuo)展(zhan)(zhan)的(de)(de)途徑具有(you)沿晶(jing)（IG）的(de)(de)特征。上述3種(zhong)(zhong)類型(xing)的(de)(de)應力腐(fu)蝕擴(kuo)展(zhan)(zhan)形態(tai)如圖3-4所示。
