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(shi)破壞的特征是裂(lie)縫和拉應力方(fang)向垂直，斷口(kou)(kou)呈脆性破壞，顯微分(fen)析可(ke)在斷口(kou)(kou)附近發現(xian)許多(duo)裂(lie)紋，它們多(duo)沿晶界(jie)分(fen)布，也有穿晶分(fen)布，或(huo)晶界(jie)與穿晶混合(he)分(fen)布。
應力腐(fu)(fu)蝕破裂時，腐(fu)(fu)蝕介質是特定的，只有某些金屬(shu)一介質的組合才(cai)產生應力腐(fu)(fu)蝕破裂，如奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼的氯脆(cui)、高強度鋼的氫(qing)脆(cui)等。
一般認為(wei)，產生奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕是應(ying)(ying)力(li)(li)和電化學腐(fu)(fu)(fu)蝕共同作用的(de)結(jie)果。奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)在介(jie)質(zhi)中形成(cheng)鈍化膜(mo)，在應(ying)(ying)力(li)(li)的(de)作用下出(chu)現滑(hua)移臺階導致表面膜(mo)破(po)裂(lie)，膜(mo)的(de)局部破(po)壞造成(cheng)裸露金屬成(cheng)為(wei)小陽(yang)極，小陽(yang)極的(de)溶解逐步形成(cheng)裂(lie)紋，在應(ying)(ying)力(li)(li)與環境的(de)共同作用下，破(po)裂(lie)過程加速發展。應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕的(de)另一種機制(zhi)是氫(qing)脆機制(zhi)，認為(wei)蝕坑或(huo)裂(lie)紋內形成(cheng)閉塞電池，使裂(lie)紋尖端(duan)或(huo)蝕坑底的(de)介(jie)質(zhi)具(ju)有低的(de)pH，滿足了陰極析氫(qing)的(de)條件(jian)，氫(qing)原子吸附于金屬表面引起氫(qing)脆，而導致應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕。
在介(jie)(jie)質的(de)(de)影(ying)響下，裂紋可以在低于Kic時(shi)擴展而導致斷(duan)裂，如圖(tu)9.5所示。人們定義裂紋“長”時(shi)間或給定時(shi)間不(bu)擴展的(de)(de)應力場強(qiang)度(du)因(yin)子K1值(zhi)為KIscc，Kiscc也是一種韌(ren)性參量，它(ta)與Kic的(de)(de)差異便是介(jie)(jie)質的(de)(de)影(ying)響。Kiscc／Kic則是衡量材料應力腐蝕敏(min)感性的(de)(de)指標。
當應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)裂(lie)(lie)(lie)紋前(qian)端的(de)(de)K1＞K1scc時，裂(lie)(lie)(lie)紋會(hui)隨時間而長大，裂(lie)(lie)(lie)紋擴(kuo)(kuo)展(zhan)速(su)率以da／dt斷裂(lie)(lie)(lie)時間表示。應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)發展(zhan)通常分(fen)為(wei)(wei)三個(ge)階(jie)段：第(di)一(yi)(yi)階(jie)段包(bao)括孕育期、表面膜的(de)(de)蝕(shi)(shi)穿、裂(lie)(lie)(lie)紋的(de)(de)形核；第(di)二階(jie)段為(wei)(wei)裂(lie)(lie)(lie)紋相(xiang)對穩定擴(kuo)(kuo)展(zhan)階(jie)段；第(di)三階(jie)段為(wei)(wei)裂(lie)(lie)(lie)紋快速(su)擴(kuo)(kuo)展(zhan)和斷裂(lie)(lie)(lie)階(jie)段。實踐中，第(di)一(yi)(yi)階(jie)段往往最長，成為(wei)(wei)整個(ge)過程的(de)(de)控制階(jie)段。
18Cr-8Ni奧氏體不銹(xiu)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(zai)奧氏體(ti)鋼(gang)或復相(xiang)鋼(gang)中加入(ru)1.5％以上的硅(gui)均能顯著改善鋼(gang)的抗應力腐(fu)蝕(shi)斷裂(lie)性能。硅(gui)能顯著縮小y區，因(yin)此含(han)硅(gui)較(jiao)高的鋼(gang)會含(han)有8相(xiang)，形成(cheng)復相(xiang)鋼(gang)。
有關奧氏體不(bu)銹鋼氯脆各種影(ying)響(xiang)因素(su)的深入分析及其機理的研究可參閱有關文(wen)獻(xian)。
測(ce)量(liang)Kiscc比較簡單，最常用的(de)是懸臂(bei)梁(liang)彎(wan)曲(qu)(qu)(qu)試驗，試樣(yang)采用和測(ce)Kic的(de)標(biao)準三點彎(wan)曲(qu)(qu)(qu)試樣(yang)相同，但要長一(yi)(yi)些(xie)。樣(yang)品(pin)(pin)一(yi)(yi)端固(gu)定于(yu)立(li)柱上，另一(yi)(yi)端與一(yi)(yi)個(ge)力(li)臂(bei)相連，力(li)臂(bei)的(de)另一(yi)(yi)端加上載荷。在樣(yang)品(pin)(pin)的(de)預裂紋周(zhou)圍配置(zhi)所研究(jiu)的(de)環(huan)境，還可以同時測(ce)出(chu)da／dt-K1曲(qu)(qu)(qu)線(xian)。我國于(yu)1995年開始，制定了(le)國家(jia)推(tui)薦標(biao)準GB／T 15970-1995《金屬和合(he)金的(de)腐蝕 應力(li)腐蝕試驗》，直至(zhi)2007年先后發布了(le)第1～第9共9個(ge)部(bu)分(fen)。
