金(jin)屬(shu)及其合金(jin)的(de)(de)應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)開(kai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)已(yi)被廣泛研究(jiu),研究(jiu)應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)最(zui)基(ji)本問題是(shi)探(tan)索裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)起源、擴展(zhan)(zhan)的(de)(de)原因和(he)(he)過程。目前,已(yi)經在(zai)(zai)研究(jiu)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)尖端(duan)化學和(he)(he)電(dian)化學狀(zhuang)態(tai)、應(ying)(ying)力強度與裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)擴展(zhan)(zhan)速(su)率的(de)(de)關系、氫在(zai)(zai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)擴展(zhan)(zhan)中(zhong)的(de)(de)地位、應(ying)(ying)力和(he)(he)應(ying)(ying)變速(su)率的(de)(de)作用等方面(mian)取(qu)得了很大進(jin)展(zhan)(zhan)。已(yi)經提出(chu)的(de)(de)應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)開(kai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)機(ji)(ji)理(li)(li)有陽極溶解型(xing)機(ji)(ji)理(li)(li)和(he)(he)氫致開(kai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)型(xing)機(ji)(ji)理(li)(li)兩大類(lei)。在(zai)(zai)這兩類(lei)機(ji)(ji)理(li)(li)的(de)(de)基(ji)礎上又發展(zhan)(zhan)了表面(mian)膜破裂(lie)(lie)(lie)(lie)理(li)(li)論、活性通道理(li)(li)論、應(ying)(ying)力吸(xi)附開(kai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)理(li)(li)論、腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產物楔人理(li)(li)論、閉(bi)塞電(dian)池(chi)理(li)(li)論、以機(ji)(ji)械開(kai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)為(wei)主的(de)(de)兩段論及開(kai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)三階段理(li)(li)論等。應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)是(shi)一(yi)個非常復雜的(de)(de)問題,裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)只是(shi)其形式(shi)的(de)(de)一(yi)種(zhong),造成(cheng)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)原因和(he)(he)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)進(jin)展(zhan)(zhan)過程在(zai)(zai)不同(tong)條件下(xia)也不同(tong),所以很多時候不能只用一(yi)種(zhong)理(li)(li)論來(lai)解釋。以下(xia)將簡要介紹(shao)應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)相關機(ji)(ji)理(li)(li)。
一、陽極溶解機理
陽極溶(rong)(rong)解(jie)理(li)論是由(you)T.P.Hoar和(he) J.G.Hines提出(chu)的(de)(de)(de)(de)(de)。本(ben)理(li)論認為,在應(ying)(ying)力(li)(li)和(he)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)聯合作(zuo)用(yong)下,局(ju)部(bu)位置上產生(sheng)了微裂(lie)(lie)紋(wen)。這時金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)整(zheng)個表面是陰極區(qu),裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)側(ce)(ce)(ce)面和(he)尖(jian)端組成了陽極區(qu),產生(sheng)了大(da)陰極、小陽極的(de)(de)(de)(de)(de)電化(hua)學腐(fu)(fu)蝕。應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕是由(you)裂(lie)(lie)紋(wen)尖(jian)端的(de)(de)(de)(de)(de)快速(su)(su)陽極溶(rong)(rong)解(jie)所引起的(de)(de)(de)(de)(de),裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)側(ce)(ce)(ce)面由(you)于(yu)有(you)(you)表面膜(mo)等(deng),使得(de)側(ce)(ce)(ce)面方向(xiang)上的(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)解(jie)受到了抑制,從而比(bi)裂(lie)(lie)紋(wen)尖(jian)端處的(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)解(jie)速(su)(su)率要小得(de)多(duo)(duo),這就(jiu)保證(zheng)裂(lie)(lie)紋(wen)能像剪刀似地向(xiang)前擴(kuo)展(zhan)。這種(zhong)理(li)論最(zui)適用(yong)于(yu)自鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)金屬(shu)。由(you)于(yu)裂(lie)(lie)紋(wen)兩側(ce)(ce)(ce)受到鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)膜(mo)保護(hu),更顯(xian)示出(chu)裂(lie)(lie)紋(wen)尖(jian)端的(de)(de)(de)(de)(de)快速(su)(su)溶(rong)(rong)解(jie),隨著裂(lie)(lie)紋(wen)向(xiang)前推進(jin),裂(lie)(lie)紋(wen)兩側(ce)(ce)(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)金屬(shu)將重(zhong)新(xin)發生(sheng)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)(即再(zai)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)),因此這種(zhong)理(li)論與膜(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)再(zai)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)過(guo)程(cheng)有(you)(you)密切聯系(xi)。如果(guo)再(zai)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)太(tai)快,就(jiu)不(bu)會產生(sheng)裂(lie)(lie)縫(feng)(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)進(jin)一步(bu)腐(fu)(fu)蝕;如果(guo)再(zai)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)太(tai)慢,裂(lie)(lie)縫(feng)(feng)尖(jian)部(bu)將變圓而形成活性較低的(de)(de)(de)(de)(de)蝕孔。只有(you)(you)當裂(lie)(lie)縫(feng)(feng)中鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)膜(mo)破裂(lie)(lie)和(he)再(zai)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)過(guo)程(cheng)處于(yu)某種(zhong)同步(bu)條件下才能使裂(lie)(lie)紋(wen)向(xiang)縱(zong)深發展(zhan),可以(yi)設(she)想有(you)(you)一個使裂(lie)(lie)縫(feng)(feng)進(jin)展(zhan)狹小的(de)(de)(de)(de)(de)再(zai)鈍(dun)(dun)(dun)(dun)化(hua)時間的(de)(de)(de)(de)(de)范(fan)圍。陽極溶(rong)(rong)解(jie)理(li)論是傳統的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕機理(li),關于(yu)它的(de)(de)(de)(de)(de)研究比(bi)較多(duo)(duo)。
二、氫致開裂(lie)機理
近(jin)年來,應力腐蝕的(de)吸(xi)氫(qing)脆變(bian)(bian)理(li)(li)論研究取得了較大的(de)進展。該(gai)理(li)(li)論認(ren)為,由(you)于腐蝕的(de)陰(yin)極反應產生(sheng)氫(qing),氫(qing)原子擴(kuo)散到裂(lie)(lie)縫尖端金(jin)屬內(nei)部,使(shi)這(zhe)一區(qu)域變(bian)(bian)脆,在(zai)(zai)拉應力作用下(xia)脆斷(duan)。此理(li)(li)論幾乎(hu)一致的(de)意見是:在(zai)(zai)應力腐蝕破裂(lie)(lie)中,氫(qing)起(qi)了重要(yao)的(de)作用。由(you)于海洋(yang)(yang)結(jie)構(gou)用鋼(gang)在(zai)(zai)腐蝕很強的(de)海洋(yang)(yang)大氣環境中,在(zai)(zai)金(jin)屬表(biao)面(mian)容易發生(sheng)陰(yin)極析氫(qing)反應,造(zao)(zao)成氫(qing)在(zai)(zai)鋼(gang)鐵表(biao)面(mian)的(de)吸(xi)附及向內(nei)部的(de)擴(kuo)散,使(shi)鋼(gang)鐵結(jie)構(gou)脆變(bian)(bian);同時,在(zai)(zai)交變(bian)(bian)載(zai)荷(he)作用下(xia),鋼(gang)鐵結(jie)構(gou)很容易發生(sheng)由(you)氫(qing)脆造(zao)(zao)成的(de)斷(duan)裂(lie)(lie),危害巨大,氫(qing)致開(kai)裂(lie)(lie)的(de)具體機理(li)(li)將在(zai)(zai)以后重點介紹。
三、表面膜破裂機理
在(zai)腐蝕介(jie)質(zhi)中,金屬(shu)表(biao)(biao)(biao)面形(xing)成(cheng)具(ju)有保護(hu)能力的表(biao)(biao)(biao)面膜(mo)(mo),此膜(mo)(mo)在(zai)應力作(zuo)用(yong)下引起破(po)壞(huai)(huai)或減(jian)弱,結(jie)果(guo)(guo)暴(bao)露(lu)出新(xin)鮮表(biao)(biao)(biao)面。此新(xin)鮮表(biao)(biao)(biao)面在(zai)電(dian)解(jie)(jie)質(zhi)溶液中成(cheng)為陽(yang)極(ji),它與陰(yin)(yin)極(ji)具(ju)有表(biao)(biao)(biao)面膜(mo)(mo)的金屬(shu)其(qi)余表(biao)(biao)(biao)面組成(cheng)一個大面積(ji)陰(yin)(yin)極(ji)和小(xiao)面積(ji)陽(yang)極(ji)的腐蝕電(dian)池(chi);陽(yang)極(ji)部位產(chan)生(sheng)坑蝕,進而(er)萌生(sheng)裂(lie)(lie)紋。表(biao)(biao)(biao)面膜(mo)(mo)破(po)裂(lie)(lie)是由(you)多種因素造成(cheng)的,如機(ji)械損傷。在(zai)應力的作(zuo)用(yong)下表(biao)(biao)(biao)面膜(mo)(mo)的破(po)壞(huai)(huai)可以用(yong)滑(hua)移階梯來解(jie)(jie)釋。金屬(shu)在(zai)應力的作(zuo)用(yong)下產(chan)生(sheng)塑性(xing)變形(xing)就是金屬(shu)中的位錯沿(yan)滑(hua)移面的運動,結(jie)果(guo)(guo)在(zai)表(biao)(biao)(biao)面匯(hui)合處出現滑(hua)移階梯,如果(guo)(guo)表(biao)(biao)(biao)面的保護(hu)膜(mo)(mo)不能隨著(zhu)階梯發生(sheng)相應的變化,表(biao)(biao)(biao)面膜(mo)(mo)就要被(bei)破(po)壞(huai)(huai)。
四(si)、活性通道理論
活性(xing)(xing)通道(dao)(dao)理論是由(you)(you)(you)迪(di)克斯、米爾斯和布朗等(deng)人最(zui)先提(ti)出(chu)的,他們認為,在(zai)發生(sheng)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)開裂(lie)的金屬或(huo)合金中存在(zai)著一條(tiao)(tiao)易于(yu)腐(fu)蝕(shi)、基本上是連續的通道(dao)(dao),沿(yan)(yan)著這條(tiao)(tiao)活性(xing)(xing)通道(dao)(dao)優先發生(sheng)陽極溶解。活性(xing)(xing)通道(dao)(dao)可由(you)(you)(you)以下一些不同的原因構(gou)成:①. 合金成分(fen)和顯微結構(gou)上的差異,如多相合金和晶界的析出(chu)物等(deng);②. 溶質原子可能析出(chu)的高(gao)度無序晶界或(huo)亞晶界;③. 由(you)(you)(you)于(yu)局部應(ying)力集中及由(you)(you)(you)此(ci)產生(sheng)的應(ying)變引起(qi)的陽極晶界面(mian);④. 由(you)(you)(you)于(yu)應(ying)變引起(qi)表面(mian)膜的局部破裂(lie);⑤. 由(you)(you)(you)于(yu)塑性(xing)(xing)變形引起(qi)的陽極區等(deng)。在(zai)腐(fu)蝕(shi)環境中,當活性(xing)(xing)通道(dao)(dao)與(yu)周圍的主(zhu)體金屬建立起(qi)腐(fu)蝕(shi)電池時(shi),電化學腐(fu)蝕(shi)就沿(yan)(yan)著這條(tiao)(tiao)路(lu)線進行。
局(ju)(ju)部電(dian)化(hua)學溶解(jie)將形(xing)成很(hen)窄的(de)裂(lie)縫(feng),而(er)外(wai)(wai)加(jia)應力使裂(lie)縫(feng)頂端應力集中產(chan)(chan)生(sheng)局(ju)(ju)部塑性變形(xing),然后引起(qi)(qi)(qi)表面(mian)膜撕裂(lie)。裸露的(de)金屬(shu)(shu)(shu)成為(wei)新(xin)的(de)陽(yang)極,而(er)裂(lie)縫(feng)兩側仍有表面(mian)膜保護,與金屬(shu)(shu)(shu)外(wai)(wai)表面(mian)共同(tong)起(qi)(qi)(qi)陰極作(zuo)用。電(dian)解(jie)液靠毛(mao)細管作(zuo)用滲人到(dao)裂(lie)縫(feng)尖端,使其在高(gao)電(dian)流(liu)密度下發生(sheng)加(jia)速(su)的(de)陽(yang)極活(huo)性溶解(jie)。隨著反應進行(xing),裂(lie)縫(feng)尖端的(de)電(dian)解(jie)質發生(sheng)濃度變化(hua),產(chan)(chan)生(sheng)極化(hua)作(zuo)用和(he)表面(mian)膜的(de)再(zai)生(sheng),腐蝕速(su)率迅(xun)速(su)下降(jiang)。重(zhong)(zhong)復(fu)(fu)緩慢的(de)活(huo)性通道腐蝕,直(zhi)到(dao)裂(lie)縫(feng)尖端重(zhong)(zhong)新(xin)建立(li)起(qi)(qi)(qi)足夠大的(de)應力集中,再(zai)次引起(qi)(qi)(qi)變形(xing)和(he)裂(lie)縫(feng)產(chan)(chan)生(sheng)。這(zhe)個(ge)過(guo)程不斷重(zhong)(zhong)復(fu)(fu),直(zhi)到(dao)裂(lie)縫(feng)深人到(dao)金屬(shu)(shu)(shu)內部,使金屬(shu)(shu)(shu)斷面(mian)減(jian)小到(dao)不足以承(cheng)受載荷斷裂(lie)。
活(huo)性通道假說強調了應(ying)(ying)(ying)力(li)作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)(xia)表面(mian)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)破裂(lie)與電化學活(huo)性溶解的(de)(de)(de)(de)聯合作(zuo)用(yong)(yong)。因(yin)此,這個理論提(ti)出了發(fa)生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)開裂(lie)必(bi)須(xu)具備的(de)(de)(de)(de)兩(liang)個基(ji)(ji)本條(tiao)件:一是合金(jin)中預(yu)先(xian)要(yao)存在一條(tiao)對腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)敏(min)感的(de)(de)(de)(de)、多少帶有連(lian)續(xu)性的(de)(de)(de)(de)通道,這條(tiao)通道在特(te)定的(de)(de)(de)(de)環境介質中對于(yu)(yu)周圍組織是腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)電池的(de)(de)(de)(de)陽極;二是合金(jin)表面(mian)上要(yao)有足夠(gou)大的(de)(de)(de)(de)基(ji)(ji)本上是垂直(zhi)于(yu)(yu)通道的(de)(de)(de)(de)張應(ying)(ying)(ying)力(li),在該張應(ying)(ying)(ying)力(li)作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)(xia)裂(lie)縫尖端出現應(ying)(ying)(ying)力(li)集(ji)中區,促使表面(mian)膜(mo)破裂(lie)。在平面(mian)排(pai)列的(de)(de)(de)(de)位錯露頭處,或新(xin)形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)滑(hua)移臺階處,處于(yu)(yu)高應(ying)(ying)(ying)變(bian)狀態的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)原子發(fa)生(sheng)(sheng)擇優腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi),沿位錯線向縱深發(fa)展,形成(cheng)隧洞。在應(ying)(ying)(ying)力(li)作(zuo)用(yong)(yong)下(xia)(xia),隧洞間的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)產(chan)生(sheng)(sheng)機(ji)(ji)械撕裂(lie)。當機(ji)(ji)械撕裂(lie)停(ting)止(zhi)后,又重新(xin)開始隧道腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi),此過程的(de)(de)(de)(de)反復發(fa)生(sheng)(sheng)導致裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)不(bu)斷擴展,直(zhi)到金(jin)屬(shu)不(bu)能(neng)承(cheng)受(shou)載荷而發(fa)生(sheng)(sheng)過載斷裂(lie)。此模型雖然有一定的(de)(de)(de)(de)實驗(yan)基(ji)(ji)礎,但屬(shu)于(yu)(yu)一種伴(ban)生(sheng)(sheng)現象,并非是應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)必(bi)要(yao)條(tiao)件,不(bu)能(neng)成(cheng)為應(ying)(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要(yao)機(ji)(ji)理。
五(wu)、應力吸附開裂理(li)論
上述(shu)幾種理(li)論(lun)都包含電(dian)化(hua)學(xue)(xue)過(guo)程,但(dan)是(shi)應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)過(guo)程的(de)(de)(de)一(yi)(yi)些現象(xiang),如腐蝕(shi)介(jie)質的(de)(de)(de)選擇(ze)性(xing)、破裂(lie)(lie)臨界電(dian)位(wei)與腐蝕(shi)電(dian)位(wei)的(de)(de)(de)關(guan)系等,用(yong)電(dian)化(hua)學(xue)(xue)理(li)論(lun)不(bu)能(neng)圓(yuan)滿解釋。為此(ci)(ci),尤利格提出應(ying)(ying)力(li)吸(xi)附破裂(lie)(lie)理(li)論(lun)。他認(ren)為,應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)開裂(lie)(lie)一(yi)(yi)般(ban)并不(bu)是(shi)由(you)于金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)電(dian)化(hua)學(xue)(xue)溶解所引(yin)起(qi)的(de)(de)(de),而(er)是(shi)由(you)于環境中(zhong)某(mou)些破壞(huai)性(xing)組分對金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)內表面的(de)(de)(de)吸(xi)附,削弱了金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)原(yuan)子(zi)間的(de)(de)(de)結合(he)力(li),在(zai)拉應(ying)(ying)力(li)作用(yong)下(xia)引(yin)起(qi)破裂(lie)(lie)。這是(shi)一(yi)(yi)種純(chun)機械(xie)性(xing)破裂(lie)(lie)機理(li)。此(ci)(ci)模(mo)型(xing)(xing)為純(chun)機械(xie)開裂(lie)(lie)模(mo)型(xing)(xing),該模(mo)型(xing)(xing)得到(dao)的(de)(de)(de)最大支(zhi)持(chi)是(shi)許多(duo)純(chun)金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)和合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)在(zai)液態金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)中(zhong)的(de)(de)(de)脆斷(duan)。吸(xi)附使金(jin)(jin)(jin)(jin)屬(shu)表面能(neng)降(jiang)低(di),降(jiang)低(di)得越(yue)多(duo),應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)敏感(gan)性(xing)越(yue)高,但(dan)有的(de)(de)(de)現象(xiang)卻是(shi)相反的(de)(de)(de),缺乏廣泛的(de)(de)(de)實驗支(zhi)持(chi),在(zai)水(shui)介(jie)質的(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)理(li)論(lun)中(zhong)所占的(de)(de)(de)比例不(bu)大。
六、腐蝕產物楔(xie)入理論
腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產(chan)(chan)物(wu)楔(xie)入理論是(shi)(shi)由N.Nielsen首先(xian)提出(chu)的(de),他認為,腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產(chan)(chan)物(wu)沉積在裂(lie)紋(wen)尖端后面的(de)陰(yin)極(ji)區。這(zhe)種腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產(chan)(chan)物(wu)有舌狀、扇狀等。在未加(jia)應(ying)力(li)時,腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產(chan)(chan)物(wu)雜亂分布;加(jia)應(ying)力(li)后,不僅使(shi)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產(chan)(chan)物(wu)沿(yan)晶體缺陷,特別是(shi)(shi)沿(yan)位錯線排(pai)列,而且(qie)舌狀、扇狀等也發展(zhan)得(de)更突出(chu)。腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產(chan)(chan)物(wu)的(de)沉積對(dui)裂(lie)紋(wen)起了(le)楔(xie)子作用,產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)了(le)應(ying)力(li)。當沉積物(wu)造成的(de)應(ying)力(li)達到臨界值(zhi)后,裂(lie)紋(wen)向前(qian)擴(kuo)展(zhan),新產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)裂(lie)紋(wen)內(nei)吸人了(le)電(dian)解質溶(rong)(rong)(rong)液,使(shi)得(de)裂(lie)紋(wen)尖端陽極(ji)溶(rong)(rong)(rong)解繼續進行,這(zhe)就產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)了(le)更多的(de)可溶(rong)(rong)(rong)性金屬離子,這(zhe)些離子擴(kuo)散至(zhi)(zhi)陰(yin)極(ji)區并生(sheng)(sheng)成氧(yang)(yang)化物(wu)和氫氧(yang)(yang)化物(wu)等沉積下來(lai),因(yin)此而產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)應(ying)力(li)又引起裂(lie)紋(wen)向前(qian)擴(kuo)展(zhan),如此反復,直至(zhi)(zhi)開(kai)裂(lie)。
七、閉塞電池(chi)理(li)論
閉塞電(dian)(dian)池(chi)理論(Occluded Cell Corrosion)認為,由于金屬表(biao)面某些(xie)選擇性(xing)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)結(jie)果,或者由于某些(xie)特殊的(de)(de)(de)(de)幾何形(xing)狀,使電(dian)(dian)解(jie)液中這(zhe)些(xie)部(bu)位(wei)的(de)(de)(de)(de)流動性(xing)受到限制(zhi),造成這(zhe)些(xie)部(bu)位(wei)的(de)(de)(de)(de)液體化學(xue)成分與整(zheng)體化學(xue)成分有很(hen)大差異,從(cong)而降低了這(zhe)些(xie)部(bu)位(wei)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)位(wei),加速該區(qu)域的(de)(de)(de)(de)局(ju)部(bu)腐(fu)(fu)蝕(shi),形(xing)成空洞,這(zhe)些(xie)空洞就是(shi)所(suo)謂的(de)(de)(de)(de)閉塞電(dian)(dian)池(chi)。閉塞電(dian)(dian)池(chi)內,陽極反應(ying)的(de)(de)(de)(de)結(jie)果使酸度增加,從(cong)而加速了孔蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)速率(lv),在應(ying)力(li)的(de)(de)(de)(de)作用下孔蝕(shi)可擴(kuo)展為裂紋。
八、以機械開裂為主(zhu)的兩段論
以(yi)機(ji)械(xie)開(kai)裂(lie)(lie)為(wei)主的兩段論(lun)認為(wei):應力腐(fu)蝕首先由于電(dian)化(hua)學的腐(fu)蝕作(zuo)用(yong)(yong)形(xing)成裂(lie)(lie)紋源,然后(hou)在(zai)應力的作(zuo)用(yong)(yong)下迅(xun)速擴展而開(kai)裂(lie)(lie)。當裂(lie)(lie)紋擴展遇(yu)到析出物(wu)或不規則取向晶粒時而停止,然后(hou)再進行電(dian)化(hua)學腐(fu)蝕,這樣(yang)交替進行,直至開(kai)裂(lie)(lie)。
九(jiu)、開裂三段論(lun)理論(lun)
左景(jing)伊提出開裂三階段理論,其要點是(shi)(shi)解釋所謂的(de)特性離子作(zuo)用。這三個階段是(shi)(shi):材(cai)料表面(mian)生成鈍化(hua)膜或(huo)保(bao)護膜,全面(mian)腐蝕速(su)率(lv)比(bi)較低,使腐蝕只發(fa)生在(zai)局部(bu)區域;保(bao)護膜局部(bu)破裂,形成孔蝕或(huo)裂紋源;縫(feng)(feng)內環境發(fa)生關鍵性的(de)變化(hua),裂縫(feng)(feng)向縱深發(fa)展,而(er)不是(shi)(shi)在(zai)表面(mian)徑向擴散(san)。