當應力與腐蝕同時作用時，可以加速金屬的破壞。在最簡單的情況下，這兩個因素的破壞作用只是簡單疊加。如果是均勻腐蝕，則面積逐漸減小，使真實應力逐漸增加，最終達到材料的斷裂強度而斷裂；如果是晶間腐蝕，則晶間的結合力將會降低，外加的應力使腐蝕介質更容易沿晶界進行進一步的破壞，最終使殘余的晶間結合力不能承受外加應力而致斷裂。當應力不存在時，腐蝕甚微，施加應力并經過一段時間后，金屬會在腐蝕并不嚴重的情況下發生脆斷。這種應力腐(fu)蝕斷(duan)裂有如下五個共同特征。


一(yi)、力學(xue)特征


1. 具(ju)備拉(la)應力(li)


 一般應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕都(dou)在(zai)(zai)拉(la)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)下才發生，而在(zai)(zai)壓應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)下不發生應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)蝕,這種(zhong)拉(la)伸應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)可(ke)(ke)以是工作狀態下材料承(cheng)受外(wai)加載荷造(zao)成的(de)(de)工作應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)；也可(ke)(ke)以是在(zai)(zai)生產(chan)、制造(zao)、加工和(he)安裝過程中在(zai)(zai)材料內部(bu)形(xing)成的(de)(de)熱應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)、形(xing)變應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)等殘余應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)；還可(ke)(ke)以是由(you)裂(lie)紋內腐(fu)蝕產(chan)物的(de)(de)體積(ji)效應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)造(zao)成的(de)(de)楔入作用或是陰(yin)極反應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)形(xing)成的(de)(de)氫產(chan)生的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)。


2. 存(cun)在臨(lin)界應(ying)力(li)


 合金所承(cheng)受的應力(li)(li)越(yue)小，斷裂(lie)時(shi)(shi)間越(yue)長，當應力(li)(li)小于(yu)某一(yi)臨(lin)界值后，此應力(li)(li)成為(wei)臨(lin)界應力(li)(li)。在(zai)大多數的材(cai)料-環境體系中，存(cun)在(zai)一(yi)個臨(lin)界應力(li)(li)，當應力(li)(li)低于(yu)該(gai)臨(lin)界值時(shi)(shi)，則不產(chan)生SCC.



二(er)、環境(jing)特(te)性


1. 腐(fu)蝕介質的特性


  只有在(zai)特定的(de)腐(fu)蝕介質中(zhong)含有某(mou)些(xie)對發(fa)生(sheng)應力(li)腐(fu)蝕有特效作用的(de)離(li)子(zi)、分子(zi)時才會發(fa)生(sheng)應力(li)腐(fu)蝕。這種特定的(de)腐(fu)蝕劑并不一(yi)定要大量存在(zai)，而(er)且往往濃(nong)度(du)很低。表(biao)1.5列出(chu)了一(yi)些(xie)金屬(shu)和合金發(fa)生(sheng)應力(li)腐(fu)蝕的(de)特定介質。





2. 溶(rong)液的濃度


 值得指出的(de)是(shi)(shi)，即使(shi)有時(shi)整體(ti)濃度是(shi)(shi)很低的(de)，但是(shi)(shi)由于局部位置上的(de)濃縮作用，使(shi)該處極易(yi)產(chan)生(sheng)局部腐蝕(shi)。


3. 具(ju)有一定(ding)的電位范圍


  從電(dian)化(hua)(hua)學(xue)的角度來看，材料與(yu)特定(ding)介質的偶合導致應力腐蝕的條件是它發(fa)生在一(yi)定(ding)的電(dian)位范(fan)圍內(nei)，一(yi)般是發(fa)生在鈍(dun)化(hua)(hua)-活(huo)化(hua)(hua)的過渡區或鈍(dun)化(hua)(hua)-過鈍(dun)化(hua)(hua)區。



三、冶金學特性


 1. 不同(tong)的化學成(cheng)分和純(chun)度具有不同(tong)應力(li)腐蝕敏感性


  純金(jin)屬(shu)一(yi)度(du)被認(ren)為不發(fa)生(sheng)應(ying)力腐(fu)蝕(shi),但是通過實驗發(fa)現，純度(du)高(gao)達99.999%的(de)銅及99.99%的(de)鐵(tie)在一(yi)定條件下(xia)也發(fa)生(sheng)了晶間(jian)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)開裂，因此，認(ren)為合(he)金(jin)比(bi)純金(jin)屬(shu)更(geng)易(yi)產生(sheng)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)是恰(qia)當的(de)。


 2. 不同(tong)組織具有不同(tong)的應力腐蝕敏感(gan)性


 金屬晶(jing)(jing)體(ti)(ti)結構的差異也影響到材料的耐蝕性，體(ti)(ti)心立方晶(jing)(jing)格(ge)（鐵素(su)體(ti)(ti)和馬氏體(ti)(ti)）比面心立方晶(jing)(jing)格(ge)（奧氏體(ti)(ti)）更(geng)耐應(ying)力腐(fu)蝕。一般說來，粗晶(jing)(jing)粒比細晶(jing)(jing)粒對(dui)應(ying)力腐(fu)蝕更(geng)為(wei)敏感。晶(jing)(jing)格(ge)缺陷，如晶(jing)(jing)界、亞晶(jing)(jing)界、露頭的位錯群等(deng)，對(dui)應(ying)力腐(fu)蝕破(po)裂(lie)敏感，將優先(xian)溶解，常常成為(wei)應(ying)力腐(fu)蝕破(po)裂(lie)發(fa)生的裂(lie)縫源。



四、應力腐蝕裂(lie)紋(wen)擴展速率


 金屬在(zai)無裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)、無蝕(shi)(shi)坑或缺陷的(de)(de)情況下，應力(li)腐蝕(shi)(shi)過程(cheng)可分為三個階(jie)段(duan)：裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)萌(meng)生階(jie)段(duan)，即由于(yu)腐蝕(shi)(shi)引起裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)或蝕(shi)(shi)坑的(de)(de)階(jie)段(duan)；裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)擴(kuo)展階(jie)段(duan)，即由裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)源或蝕(shi)(shi)坑開始到達(da)極限(xian)應力(li)值為止的(de)(de)這一階(jie)段(duan)；失穩斷裂(lie)(lie)(lie)階(jie)段(duan)。裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)萌(meng)生階(jie)段(duan)的(de)(de)長(chang)短取(qu)決于(yu)合金的(de)(de)性能、環境(jing)的(de)(de)特(te)性和應力(li)的(de)(de)大小，這一時期短的(de)(de)僅幾分鐘，長(chang)的(de)(de)可達(da)幾年、十幾年或幾十年，裂(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)萌(meng)生期是服(fu)役壽命(ming)的(de)(de)主要部分。



五、應力腐蝕形態特征


1. 應(ying)力腐蝕(shi)的宏觀形(xing)態特(te)征


  即使具有(you)很高延性的金屬，其應(ying)力腐(fu)蝕(shi)仍具有(you)完(wan)全脆(cui)性的外觀。應(ying)力腐(fu)蝕(shi)都呈脆(cui)性斷(duan)裂，應(ying)力腐(fu)蝕(shi)的宏(hong)觀斷(duan)口常有(you)放(fang)射(she)花樣或(huo)人(ren)字紋(wen)。


2. 應力腐(fu)蝕的(de)微觀形態(tai)特(te)征


  應(ying)力腐蝕(shi)斷口的(de)微(wei)觀特(te)征比(bi)較復雜，它與鋼的(de)成分、熱處理、環境條件、應(ying)力狀態(tai)(tai)、晶(jing)體結構以及力學性能(neng)等有(you)(you)關。金屬材料發(fa)生應(ying)力腐蝕(shi)時(shi)，僅(jin)在(zai)局部(bu)地區出現由表(biao)及里的(de)腐蝕(shi)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)，其裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)形態(tai)(tai)主要(yao)有(you)(you)穿晶(jing)型(xing)(xing)、晶(jing)界型(xing)(xing)和混(hun)合(he)(he)型(xing)(xing)三種。不(bu)同的(de)金屬－環境體系，將出現不(bu)同的(de)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)形態(tai)(tai)。例如(ru)，軟鋼、銅合(he)(he)金、鎳合(he)(he)金多半顯(xian)晶(jing)界型(xing)(xing)，奧氏體不(bu)銹鋼多半顯(xian)穿晶(jing)型(xing)(xing)，而鈦合(he)(he)金多半顯(xian)混(hun)合(he)(he)型(xing)(xing)。不(bu)論表(biao)現形式如(ru)何，裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)的(de)共(gong)同特(te)點是在(zai)主干裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)延(yan)伸的(de)同時(shi)還(huan)有(you)(you)若干分支(zhi)同時(shi)發(fa)展，裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)出在(zai)與最大應(ying)力垂直的(de)平(ping)面上(shang)，其破裂(lie)(lie)斷口顯(xian)現出脆性斷裂(lie)(lie)的(de)特(te)征。