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)腐蝕是指(zhi)在(zai)靜(jing)拉伸應力(li)與電化學介(jie)質(zhi)共(gong)同(tong)(tong)作用下、在(zai)陽極(ji)(ji)溶解(jie)(jie)過程中，陰(yin)極(ji)(ji)氫(qing)(qing)脆(cui)(cui)引(yin)(yin)起的(de)(de)斷裂(lie)。在(zai)應力(li)與腐蝕介(jie)質(zhi)共(gong)同(tong)(tong)作用下，有3種不同(tong)(tong)類型(xing)的(de)(de)局部腐蝕，即應力(li)腐蝕、氫(qing)(qing)脆(cui)(cui)和腐蝕疲勞。氫(qing)(qing)脆(cui)(cui)也(ye)是在(zai)靜(jing)拉伸應力(li)與電化學介(jie)質(zhi)作用下產生的(de)(de)，但氫(qing)(qing)脆(cui)(cui)是由于陰(yin)極(ji)(ji)吸附而(er)引(yin)(yin)起的(de)(de)斷裂(lie)。圖3-2是不銹(xiu)鋼應力(li)腐蝕斷裂(lie)（陽極(ji)(ji)溶解(jie)(jie)）和氫(qing)(qing)脆(cui)(cui)（陰(yin)極(ji)(ji)氫(qing)(qing)脆(cui)(cui)）模型(xing)。
腐(fu)蝕疲(pi)勞是由于除(chu)靜拉伸(shen)應(ying)力外，還有交變周期(qi)的(de)應(ying)力共同作用而(er)引(yin)起的(de)。
2. 應力腐(fu)蝕斷(duan)裂的條(tiao)件
實驗研究(jiu)結果(guo)表明(ming)：不銹鋼管焊(han)接結構在一定(ding)靜拉(la)伸應辦(ban)、定(ding)溫度條件下的特殊介質聯合作用下，才能發生應力腐蝕。其特殊條件如下。
a. 腐蝕介質條件
通常介質與(yu)(yu)被腐蝕(shi)材料(liao)(liao)之(zhi)間(jian)有匹配性(xing)，并不(bu)是所有介質與(yu)(yu)任何材料(liao)(liao)之(zhi)間(jian)都能發生應力腐蝕(shi)。表3-1是能夠引起奧氏體不(bu)銹鋼應力腐蝕(shi)的介質。
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(tiao)件
應(ying)力腐蝕一般只在拉伸應(ying)力作(zuo)用(yong)下產生，尤其是(shi)焊接結構中(zhong)的焊接殘(can)余應(ying)力。當(dang)然還有工(gong)作(zuo)應(ying)力的作(zuo)用(yong)。消(xiao)除殘(can)余應(ying)力是(shi)防止應(ying)力腐蝕的有效(xiao)措施之(zhi)一。
c. 材料條件
一般情況(kuang)下，應(ying)力腐(fu)蝕(shi)都發生(sheng)于合金材料，純(chun)金屬不發生(sheng)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)。特別是合金元素(su)發生(sheng)偏析(xi)時，產生(sheng)晶(jing)界偏析(xi)會引起晶(jing)間型應(ying)力腐(fu)蝕(shi)斷裂。
3. 應力腐蝕(shi)斷裂(lie)的(de)特征
從焊縫外觀(guan)看，應力(li)腐蝕裂(lie)(lie)(lie)紋無明顯的均勻腐蝕痕跡，且多層(ceng)龜裂(lie)(lie)(lie)形式、斷(duan)斷(duan)續續的而且多數為橫向裂(lie)(lie)(lie)紋。對于奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼，介質不(bu)同，斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)性質就(jiu)會(hui)發生變化(hua)，也(ye)會(hui)出現(xian)沿晶(jing)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)的情(qing)況，或者(zhe)穿晶(jing)和沿晶(jing)的混合性質的斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)，如表3-2所示。
由(you)于(yu)構件的(de)材質、服役環境、承受載(zai)荷及(ji)應力狀態不(bu)同，應力腐蝕裂紋(wen)的(de)擴(kuo)展途徑也有(you)很(hen)大(da)不(bu)同。其擴(kuo)展大(da)體分(fen)為以下3種類型。
①. 深向擴展(zhan)型。由起裂點開(kai)始，一直向縱深擴展(zhan)，很少有分(fen)支(zhi)。這種應力腐(fu)蝕(shi)主要以穿晶（TG）形式擴展(zhan)。
②. 橫向擴(kuo)展(zhan)。由起(qi)裂(lie)點開(kai)始，不是向深(shen)處(chu)發展(zhan)，而(er)是橫向擴(kuo)展(zhan)，形成(cheng)樹根狀的密集分支(zhi)。這種應力(li)腐蝕裂(lie)紋也是以穿晶形式擴(kuo)展(zhan)。
③. 縱橫擴(kuo)(kuo)展(zhan)(zhan)型(xing)。這種應(ying)力腐蝕裂紋擴(kuo)(kuo)展(zhan)(zhan)的(de)(de)途(tu)徑兼有上(shang)述的(de)(de)擴(kuo)(kuo)展(zhan)(zhan)特征，即由起裂點開(kai)始，既(ji)向深處(chu)發(fa)展(zhan)(zhan)，又向橫向發(fa)展(zhan)(zhan)，其擴(kuo)(kuo)展(zhan)(zhan)的(de)(de)途(tu)徑具有沿晶（IG）的(de)(de)特征。上(shang)述3種類型(xing)的(de)(de)應(ying)力腐蝕擴(kuo)(kuo)展(zhan)(zhan)形態如圖(tu)3-4所(suo)示。
