經過近一百年的發展，人們通過動力學、熱力學、電化學等各方面的理論，解釋應力腐蝕發生原因，由于應力腐蝕的復雜性，有關應力腐蝕的機理迄今沒有統一的認識。總結眾人研究成果，截至目前所提出的機理中可以分成兩大類：一是陽極溶解機理；二是氫致開裂（hydrogen induced cracking,HIC)。陽極溶解機理認為：應力腐蝕(shi)裂紋尖端處于陽極，陽極金屬溶解使裂紋不斷擴展。氫致開裂機理則認為：裂紋尖端處于陰極區，陰極反應使裂紋尖端的金屬快速溶解。

一(yi)、陽極溶解(jie)

陽極溶解(jie)機(ji)理包(bao)括滑移(yi)溶解(jie)理論、活性(xing)通道理論、應力吸附(fu)斷裂理論、位(wei)錯運(yun)動致裂理論等。

1. 滑移溶解理論

  滑移溶解(jie)理論(lun)是(shi)目前眾多(duo)應力腐蝕機理中認(ren)可度較高的(de)理論(lun)，該理論(lun)認(ren)為：金屬表面鈍化膜破裂的(de)主要原因是(shi)由(you)位(wei)錯滑移引起的(de)，過程如下：

  位錯滑(hua)移→鈍化膜破裂→基體(ti)金屬溶解(jie)→新的鈍化膜形(xing)成(cheng)以上(shang)過程反(fan)復(fu)進行，導致(zhi)應力腐(fu)蝕裂紋萌生和擴展，示意(yi)圖如圖5-4所示。

  該(gai)理(li)論可以很好(hao)地(di)解(jie)釋穿晶裂紋(wen)，但(dan)是(shi)不能解(jie)釋裂紋(wen)形核的(de)不連續(xu)性、無鈍化膜的(de)應力腐(fu)蝕、解(jie)理(li)斷口。

2. 活性通道理論

  活(huo)性通道(dao)理論(lun)是由 EDix、Mears等(deng)人提出的，其觀(guan)點是：金屬內(nei)部由于各種原因形成一條(tiao)耐腐蝕(shi)性較(jiao)弱的“活(huo)性通道(dao)”，裂紋(wen)沿通道(dao)擴展。

3. 位(wei)錯運動致裂(lie)理論(lun)

  該理論的主(zhu)要觀點是(shi)：位錯滑移引起氮、碳、氫等(deng)在缺陷處(chu)偏聚，位錯處(chu)成分偏析(xi)為應力腐蝕提供了條件(jian)。

4. 應力吸附斷裂理論(lun)

  該理論最早由H.H.Uhlig等人提(ti)出。他們認為：一些特殊(shu)離子會吸附在裂紋尖端，造成金屬(shu)表面能降低(di)，形(xing)成應(ying)力(li)腐蝕擴(kuo)展(zhan)路線。

二(er)、氫(qing)致開裂理(li)論

  氫致開裂理論認為：應力腐蝕的陰極反應為析氫反應，析出的H原子一部分進入金屬內部，造成應力腐蝕，其示意圖如圖5-5所示。H原子結合成H₂,使內部壓力增大，造成裂紋產生，此理論稱為氫內壓理論。有些研究人員認為，位錯使氫富集，引起局部塑性變形，形成了位錯輸送理論。還有人認為，氫吸附在金屬表面，降低了表面能，引起開裂。