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。
應力腐蝕破壞的特(te)征是(shi)裂縫和(he)拉應力方向(xiang)垂直，斷(duan)口呈脆(cui)性破壞，顯微分(fen)析可(ke)在斷(duan)口附近發現(xian)許(xu)多(duo)裂紋，它(ta)們多(duo)沿晶(jing)界(jie)分(fen)布(bu)(bu)，也有穿(chuan)晶(jing)分(fen)布(bu)(bu)，或(huo)晶(jing)界(jie)與穿(chuan)晶(jing)混合分(fen)布(bu)(bu)。
應力腐蝕破(po)裂時，腐蝕介質(zhi)是特(te)定(ding)的(de)，只有某些金(jin)屬一介質(zhi)的(de)組合(he)才產生(sheng)應力腐蝕破(po)裂，如奧氏體不銹鋼(gang)的(de)氯脆、高強度鋼(gang)的(de)氫脆等(deng)。
一(yi)(yi)般認(ren)為，產生奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)是應(ying)力(li)和電(dian)化學腐蝕(shi)(shi)共同作(zuo)(zuo)(zuo)用的(de)(de)結果。奧氏體不銹(xiu)鋼(gang)在(zai)介質中形成(cheng)(cheng)鈍(dun)化膜，在(zai)應(ying)力(li)的(de)(de)作(zuo)(zuo)(zuo)用下出現滑移臺階導致(zhi)表面(mian)膜破(po)裂，膜的(de)(de)局部破(po)壞造成(cheng)(cheng)裸露金(jin)屬(shu)成(cheng)(cheng)為小陽極，小陽極的(de)(de)溶解逐步形成(cheng)(cheng)裂紋，在(zai)應(ying)力(li)與環境(jing)的(de)(de)共同作(zuo)(zuo)(zuo)用下，破(po)裂過程加速發(fa)展。應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)另一(yi)(yi)種機制(zhi)是氫脆(cui)機制(zhi)，認(ren)為蝕(shi)(shi)坑或(huo)裂紋內形成(cheng)(cheng)閉(bi)塞電(dian)池，使裂紋尖端或(huo)蝕(shi)(shi)坑底的(de)(de)介質具有低(di)的(de)(de)pH，滿足了陰(yin)極析氫的(de)(de)條件，氫原子吸附于(yu)金(jin)屬(shu)表面(mian)引起氫脆(cui)，而(er)導致(zhi)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)。
在(zai)介質(zhi)的(de)影響下，裂紋可以在(zai)低于Kic時擴展(zhan)而導(dao)致斷(duan)裂，如圖9.5所(suo)示。人(ren)們(men)定義裂紋“長”時間或給定時間不(bu)擴展(zhan)的(de)應(ying)力場強度因子K1值為(wei)KIscc，Kiscc也是(shi)一種韌性(xing)參量，它與(yu)Kic的(de)差異便是(shi)介質(zhi)的(de)影響。Kiscc／Kic則是(shi)衡(heng)量材(cai)料(liao)應(ying)力腐蝕敏感性(xing)的(de)指(zhi)標。
當應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)前端的K1＞K1scc時，裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)會隨(sui)時間而長(chang)大，裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)擴展(zhan)速(su)率(lv)以da／dt斷(duan)裂(lie)(lie)時間表(biao)示。應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的發展(zhan)通常分為(wei)三個(ge)階(jie)(jie)段(duan)(duan)：第一階(jie)(jie)段(duan)(duan)包括孕育期、表(biao)面膜的蝕(shi)(shi)穿、裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)的形核；第二(er)階(jie)(jie)段(duan)(duan)為(wei)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)相對穩定擴展(zhan)階(jie)(jie)段(duan)(duan)；第三階(jie)(jie)段(duan)(duan)為(wei)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)快速(su)擴展(zhan)和(he)斷(duan)裂(lie)(lie)階(jie)(jie)段(duan)(duan)。實踐中，第一階(jie)(jie)段(duan)(duan)往往最長(chang)，成(cheng)為(wei)整(zheng)個(ge)過程(cheng)的控制階(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(ao)氏體(ti)鋼(gang)(gang)或復(fu)相(xiang)鋼(gang)(gang)中加入1.5％以上(shang)的硅均能(neng)顯(xian)著(zhu)改(gai)善鋼(gang)(gang)的抗應力腐蝕斷裂(lie)性(xing)能(neng)。硅能(neng)顯(xian)著(zhu)縮小(xiao)y區，因此含硅較高的鋼(gang)(gang)會(hui)含有8相(xiang)，形(xing)成復(fu)相(xiang)鋼(gang)(gang)。
有關奧氏體不(bu)銹鋼氯脆各(ge)種(zhong)影響因素的深入分析及其機(ji)理的研究可(ke)參(can)閱有關文獻。
測(ce)量Kiscc比較(jiao)簡單(dan)，最(zui)常用(yong)(yong)的(de)(de)是(shi)懸臂梁(liang)彎曲試驗，試樣采用(yong)(yong)和(he)測(ce)Kic的(de)(de)標準三(san)點彎曲試樣相同(tong)，但要長一(yi)些。樣品一(yi)端(duan)固定(ding)于立柱(zhu)上(shang)，另一(yi)端(duan)與(yu)一(yi)個力(li)臂相連，力(li)臂的(de)(de)另一(yi)端(duan)加上(shang)載(zai)荷(he)。在(zai)樣品的(de)(de)預裂紋周圍配(pei)置(zhi)所研(yan)究(jiu)的(de)(de)環(huan)境，還可以同(tong)時(shi)測(ce)出da／dt-K1曲線。我(wo)國于1995年開始，制定(ding)了(le)國家推薦標準GB／T 15970-1995《金(jin)屬和(he)合金(jin)的(de)(de)腐蝕 應(ying)力(li)腐蝕試驗》，直(zhi)至2007年先(xian)后(hou)發布了(le)第(di)1～第(di)9共9個部分(fen)。
