應力腐蝕破裂（stress corrosion cracking，SCC）是靜拉應力與腐蝕共同作用下導致的一種損壞，表現為斷裂，斷口呈脆性斷裂的形態。腐蝕對斷裂的影響可以是通過對裂紋前端的陽極溶解，也可以是通過氫原子的作用使裂紋前端變脆。
不銹(xiu)鋼在拉應力狀態下，在某些介質中經過一段不長時間，就會發生破裂，隨著拉應力的加大，發生破裂的時間縮短。當取消拉應力時，鋼的腐蝕量很小，并且不發生破裂。應力的來源通常是由于金屬經過不正確的熱處理或焊接和冷加工過程產生的殘余應力，也可能是外加負荷，或者二者同時存在。
應(ying)力(li)腐(fu)蝕破(po)(po)壞(huai)的特征是裂縫和拉應(ying)力(li)方向垂直，斷口呈脆性破(po)(po)壞(huai)，顯微分(fen)析可(ke)在斷口附近發現許(xu)多(duo)裂紋，它們多(duo)沿晶(jing)界分(fen)布(bu)，也有穿晶(jing)分(fen)布(bu)，或晶(jing)界與穿晶(jing)混(hun)合分(fen)布(bu)。
應(ying)力腐蝕破裂(lie)時，腐蝕介(jie)(jie)質(zhi)是特定的(de)(de)，只有某(mou)些金屬一介(jie)(jie)質(zhi)的(de)(de)組合才產生應(ying)力腐蝕破裂(lie)，如奧氏體不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)氯脆(cui)、高(gao)強度鋼(gang)的(de)(de)氫(qing)脆(cui)等。
一(yi)般認(ren)為(wei)(wei)，產生奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)是應(ying)(ying)(ying)力(li)和電化(hua)學(xue)腐(fu)蝕(shi)共(gong)同作(zuo)用的(de)結果(guo)。奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)在介質中形成(cheng)鈍化(hua)膜(mo)，在應(ying)(ying)(ying)力(li)的(de)作(zuo)用下出現滑移臺階導(dao)致表面膜(mo)破(po)裂(lie)，膜(mo)的(de)局部(bu)破(po)壞造成(cheng)裸(luo)露金(jin)屬(shu)成(cheng)為(wei)(wei)小陽極，小陽極的(de)溶解逐步形成(cheng)裂(lie)紋，在應(ying)(ying)(ying)力(li)與環境的(de)共(gong)同作(zuo)用下，破(po)裂(lie)過程加(jia)速發展。應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)另一(yi)種機(ji)制是氫脆(cui)機(ji)制，認(ren)為(wei)(wei)蝕(shi)坑(keng)或(huo)裂(lie)紋內形成(cheng)閉塞電池，使裂(lie)紋尖端或(huo)蝕(shi)坑(keng)底(di)的(de)介質具有低的(de)pH，滿足了(le)陰極析氫的(de)條件，氫原子吸附于金(jin)屬(shu)表面引起氫脆(cui)，而導(dao)致應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)。
在介(jie)質(zhi)的(de)影響下，裂紋(wen)可以在低于Kic時擴(kuo)展而導(dao)致斷(duan)裂，如圖9.5所示。人們定義裂紋(wen)“長”時間(jian)或(huo)給定時間(jian)不(bu)擴(kuo)展的(de)應力場強度(du)因子K1值(zhi)為KIscc，Kiscc也是(shi)一(yi)種韌性參量(liang)，它(ta)與Kic的(de)差(cha)異便(bian)是(shi)介(jie)質(zhi)的(de)影響。Kiscc／Kic則是(shi)衡(heng)量(liang)材料(liao)應力腐蝕敏感性的(de)指標。
當應力腐蝕(shi)(shi)裂紋(wen)(wen)(wen)前端(duan)的(de)K1＞K1scc時，裂紋(wen)(wen)(wen)會隨(sui)時間而長(chang)大，裂紋(wen)(wen)(wen)擴展速率(lv)以(yi)da／dt斷裂時間表示。應力腐蝕(shi)(shi)的(de)發展通(tong)常分為三個(ge)階(jie)(jie)段(duan)(duan)：第(di)一(yi)階(jie)(jie)段(duan)(duan)包括孕(yun)育期、表面膜的(de)蝕(shi)(shi)穿、裂紋(wen)(wen)(wen)的(de)形(xing)核(he)；第(di)二階(jie)(jie)段(duan)(duan)為裂紋(wen)(wen)(wen)相對穩(wen)定擴展階(jie)(jie)段(duan)(duan)；第(di)三階(jie)(jie)段(duan)(duan)為裂紋(wen)(wen)(wen)快速擴展和斷裂階(jie)(jie)段(duan)(duan)。實(shi)踐(jian)中，第(di)一(yi)階(jie)(jie)段(duan)(duan)往(wang)往(wang)最長(chang)，成為整個(ge)過(guo)程的(de)控制階(jie)(jie)段(duan)(duan)。
18Cr-8Ni奧氏體不銹鋼對氯脆的敏感性很大。鎳含量高于8％時，鎳含量越高，抗氯脆能力越大。鎳含量低于8％時，鎳含量越低，抗氯脆能力越大。這是由于生成的復相鋼和鐵素體不銹鋼的氯脆趨勢較小。用錳氮代替鎳的鉻錳氮奧氏體不銹鋼有較好的抗氯脆性能。在18Cr-8Ni奧氏體不銹鋼中加入1％～2％Mo將增加氯脆趨勢。鈦和鈮都增加鉻鎳奧氏體不銹鋼對氯脆的敏感性。
無論在奧氏體鋼(gang)或復(fu)相(xiang)鋼(gang)中(zhong)加入1.5％以上的硅均能(neng)顯著改(gai)善鋼(gang)的抗(kang)應力腐蝕斷裂(lie)性能(neng)。硅能(neng)顯著縮小(xiao)y區，因此含硅較高(gao)的鋼(gang)會含有8相(xiang)，形成復(fu)相(xiang)鋼(gang)。
有關奧氏體不銹鋼氯脆各種影響因素的深入(ru)分(fen)析及其(qi)機理的研究(jiu)可參(can)閱(yue)有關文獻(xian)。
測量(liang)Kiscc比較(jiao)簡單，最常用的(de)是懸臂(bei)梁(liang)彎曲試(shi)(shi)驗(yan)，試(shi)(shi)樣采用和測Kic的(de)標準三點彎曲試(shi)(shi)樣相(xiang)同，但要長一些。樣品一端(duan)固定于立(li)柱上，另一端(duan)與一個力臂(bei)相(xiang)連，力臂(bei)的(de)另一端(duan)加上載荷。在樣品的(de)預裂紋周圍配置所研究的(de)環(huan)境(jing)，還可以同時測出da／dt-K1曲線(xian)。我國(guo)(guo)于1995年(nian)(nian)開始，制定了國(guo)(guo)家(jia)推薦標準GB／T 15970-1995《金(jin)屬(shu)和合金(jin)的(de)腐(fu)蝕 應力腐(fu)蝕試(shi)(shi)驗(yan)》，直至2007年(nian)(nian)先(xian)后發布了第1～第9共9個部(bu)分。
