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(guan)焊接接頭易發生應力腐蝕斷裂。
1. 應力腐蝕(shi)的機理(li)
應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)是(shi)指在(zai)靜(jing)拉伸應力(li)與(yu)(yu)電(dian)化(hua)學(xue)介(jie)質共同作用下、在(zai)陽極(ji)溶解過程(cheng)中(zhong)，陰(yin)極(ji)氫脆引起的斷裂。在(zai)應力(li)與(yu)(yu)腐(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質共同作用下，有3種不同類(lei)型(xing)的局部腐(fu)蝕(shi)(shi)，即應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)、氫脆和(he)腐(fu)蝕(shi)(shi)疲(pi)勞。氫脆也是(shi)在(zai)靜(jing)拉伸應力(li)與(yu)(yu)電(dian)化(hua)學(xue)介(jie)質作用下產(chan)生的，但氫脆是(shi)由于陰(yin)極(ji)吸(xi)附而引起的斷裂。圖(tu)3-2是(shi)不銹鋼(gang)應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)斷裂（陽極(ji)溶解）和(he)氫脆（陰(yin)極(ji)氫脆）模型(xing)。
腐蝕疲勞是由于除靜(jing)拉伸應力外(wai)，還(huan)有交變周(zhou)期的(de)應力共(gong)同作用(yong)而引起的(de)。
2. 應力(li)腐蝕斷裂的條件
實(shi)驗研究結果表明：不銹鋼管(guan)焊接(jie)結構在一定(ding)靜拉伸應(ying)辦、定(ding)溫度條件(jian)下(xia)(xia)的(de)特殊(shu)(shu)介質(zhi)聯合作用下(xia)(xia)，才能發生應(ying)力腐蝕(shi)。其特殊(shu)(shu)條件(jian)如下(xia)(xia)。
a. 腐蝕介質條(tiao)件
通常介(jie)質與(yu)被(bei)腐蝕(shi)材(cai)料之(zhi)間有(you)匹配(pei)性，并不(bu)(bu)是(shi)所有(you)介(jie)質與(yu)任(ren)何材(cai)料之(zhi)間都能(neng)發生應力腐蝕(shi)。表3-1是(shi)能(neng)夠(gou)引起奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼(gang)應力腐蝕(shi)的介(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
應力(li)(li)腐蝕(shi)一(yi)般只在拉伸應力(li)(li)作(zuo)用下產生，尤其是(shi)焊接(jie)結構中的焊接(jie)殘余應力(li)(li)。當然還有(you)工作(zuo)應力(li)(li)的作(zuo)用。消除殘余應力(li)(li)是(shi)防止應力(li)(li)腐蝕(shi)的有(you)效措施之一(yi)。
c. 材料條件
一般(ban)情況(kuang)下，應力腐(fu)蝕(shi)都發(fa)生于(yu)合(he)金(jin)材料(liao)，純金(jin)屬不發(fa)生應力腐(fu)蝕(shi)。特別是合(he)金(jin)元素發(fa)生偏(pian)(pian)析時，產(chan)生晶界偏(pian)(pian)析會引起晶間型應力腐(fu)蝕(shi)斷裂(lie)。
3. 應力腐蝕斷(duan)裂的(de)特(te)征
從焊縫外觀看(kan)，應力腐(fu)蝕(shi)裂(lie)(lie)紋(wen)無明(ming)顯的(de)(de)(de)均勻腐(fu)蝕(shi)痕跡(ji)，且(qie)多層(ceng)龜裂(lie)(lie)形(xing)式、斷斷續續的(de)(de)(de)而且(qie)多數(shu)為橫向裂(lie)(lie)紋(wen)。對于(yu)奧氏體不(bu)銹鋼，介(jie)質(zhi)不(bu)同，斷裂(lie)(lie)性(xing)質(zhi)就會發生變化(hua)，也會出(chu)現沿晶斷裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)情況，或(huo)者穿(chuan)晶和(he)沿晶的(de)(de)(de)混合性(xing)質(zhi)的(de)(de)(de)斷裂(lie)(lie)，如表(biao)3-2所示(shi)。
由于構件(jian)的材質、服役環境、承受載(zai)荷及應力狀態不同，應力腐蝕(shi)裂紋的擴展途徑也有很大不同。其擴展大體分為(wei)以下(xia)3種類型。
①. 深(shen)向擴展型。由(you)起裂點開始，一(yi)直向縱深(shen)擴展，很少有分(fen)支。這種應力腐蝕(shi)主要以(yi)穿晶(jing)（TG）形(xing)式擴展。
②. 橫(heng)向(xiang)擴展(zhan)。由起(qi)裂點(dian)開(kai)始，不是向(xiang)深處發展(zhan)，而是橫(heng)向(xiang)擴展(zhan)，形(xing)成樹根狀的密(mi)集分支。這種(zhong)應力腐(fu)蝕裂紋也是以穿晶形(xing)式擴展(zhan)。
③. 縱(zong)橫擴(kuo)展型。這種應(ying)力(li)腐蝕(shi)裂紋(wen)擴(kuo)展的(de)途(tu)徑(jing)兼有上(shang)述的(de)擴(kuo)展特(te)征，即由起裂點開始，既向(xiang)深處發(fa)展，又向(xiang)橫向(xiang)發(fa)展，其擴(kuo)展的(de)途(tu)徑(jing)具有沿晶(jing)（IG）的(de)特(te)征。上(shang)述3種類型的(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi)擴(kuo)展形態(tai)如(ru)圖3-4所示。
