金屬及其合金的香蕉視頻app連接:應力腐蝕開裂已被廣泛研究，研究應力腐蝕的最基本問題是探索裂紋起源、擴展的原因和過程。目前，已經在研究裂紋尖端化學和電化學狀態、應力強度與裂紋擴展速率的關系、氫在裂紋擴展中的地位、應力和應變速率的作用等方面取得了很大進展。已經提出的應力腐蝕開裂機理有陽極溶解型機理和氫致開裂型機理兩大類。在這兩類機理的基礎上又發展了表面膜破裂理論、活性通道理論、應力吸附開裂理論、腐蝕產物楔人理論、閉塞電池理論、以機械開裂為主的兩段論及開裂三階段理論等。應力腐蝕是一個非常復雜的問題，裂紋只是其形式的一種，造成裂紋的原因和裂紋進展過程在不同條件下也不同，所以很多時候不能只用一種理論來解釋。以下將簡要介紹應力腐蝕的相關機理。
1. 陽極溶解(jie)機理(li)
陽極溶解理論是由T.P.Hoar和 J.G.Hines提出的。本理論認為，在應力和腐蝕的聯合作用下，局部位置上產生了微裂紋。這時金屬的整個表面是陰極區，裂紋的側面和尖端組成了陽極區，產生了大陰極、小陽極的電化學腐蝕。應力腐蝕是由裂紋尖端的快速陽極溶解所引起的，裂紋的側面由于有表面膜等，使得側面方向上的溶解受到了抑制，從而比裂紋尖端處的溶解速率要小得多，這就保證裂紋能像剪刀似地向前擴展。這種理論最適用于自鈍化金屬。由于裂紋兩側受到鈍化膜保護，更顯示出裂紋尖端的快速溶解，隨著裂紋向前推進，裂紋兩側的金屬將重新發生鈍化（即再鈍化），因此這種理論與膜的再鈍化過程有密切聯系。如果再鈍化太快，就不會產生裂縫的進一步腐蝕；如果再鈍化太慢，裂縫尖部將變圓而形成活性較低的蝕孔。只有當裂縫中鈍化膜破裂和再鈍化過程處于某種同步條件下才能使裂紋向縱深發展，可以設想有一個使裂縫進展狹小的再鈍化時間的范圍。陽極溶解理論是傳統的應力腐蝕機理，關于它的研究比較多。
2. 氫致開裂機理
近年來(lai)，應力腐蝕(shi)的(de)(de)吸氫(qing)脆(cui)變(bian)(bian)理論(lun)研究(jiu)取得了較大的(de)(de)進展。該(gai)理論(lun)認(ren)為，由(you)于腐蝕(shi)的(de)(de)陰極反應產生(sheng)(sheng)氫(qing)，氫(qing)原子擴散到裂縫尖端(duan)金屬內(nei)部(bu)，使這(zhe)一區域變(bian)(bian)脆(cui)，在拉(la)應力作(zuo)用(yong)下脆(cui)斷。此理論(lun)幾乎一致的(de)(de)意見是：在應力腐蝕(shi)破裂中，氫(qing)起(qi)了重要(yao)的(de)(de)作(zuo)用(yong)。由(you)于海洋結構(gou)(gou)用(yong)鋼(gang)(gang)在腐蝕(shi)很強的(de)(de)海洋大氣環(huan)境中，在金屬表面(mian)容易發生(sheng)(sheng)陰極析氫(qing)反應，造成氫(qing)在鋼(gang)(gang)鐵表面(mian)的(de)(de)吸附及向內(nei)部(bu)的(de)(de)擴散，使鋼(gang)(gang)鐵結構(gou)(gou)脆(cui)變(bian)(bian)；同時，在交變(bian)(bian)載荷作(zuo)用(yong)下，鋼(gang)(gang)鐵結構(gou)(gou)很容易發生(sheng)(sheng)由(you)氫(qing)脆(cui)造成的(de)(de)斷裂，危害巨大，氫(qing)致開裂的(de)(de)具體機理將(jiang)在以后重點介紹。
3. 表面膜破(po)裂機理
在(zai)腐蝕(shi)介質(zhi)中，金屬(shu)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)形(xing)成(cheng)具有保護能力(li)的表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)膜(mo)，此膜(mo)在(zai)應力(li)作用下引起破(po)壞或減弱，結果暴露出新鮮(xian)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)。此新鮮(xian)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)在(zai)電解質(zhi)溶液中成(cheng)為陽(yang)極(ji)，它與陰極(ji)具有表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)膜(mo)的金屬(shu)其余(yu)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)組成(cheng)一個大面(mian)積陰極(ji)和小面(mian)積陽(yang)極(ji)的腐蝕(shi)電池；陽(yang)極(ji)部位產(chan)生(sheng)坑蝕(shi)，進而萌(meng)生(sheng)裂(lie)紋。表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)膜(mo)破(po)裂(lie)是由多種因(yin)素(su)造成(cheng)的，如(ru)機械(xie)損(sun)傷。在(zai)應力(li)的作用下表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)膜(mo)的破(po)壞可以用滑移階(jie)梯(ti)來解釋(shi)。金屬(shu)在(zai)應力(li)的作用下產(chan)生(sheng)塑(su)性變形(xing)就(jiu)是金屬(shu)中的位錯沿滑移面(mian)的運動，結果在(zai)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)匯合處出現滑移階(jie)梯(ti)，如(ru)果表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)的保護膜(mo)不能隨著階(jie)梯(ti)發生(sheng)相應的變化，表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)膜(mo)就(jiu)要被破(po)壞。
4. 活性(xing)通道理(li)論
活(huo)(huo)性通(tong)道(dao)理論是(shi)由迪克斯(si)、米爾(er)斯(si)和(he)布朗(lang)等(deng)人(ren)最先提出的，他們認(ren)為，在發生(sheng)(sheng)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)開裂的金屬或(huo)合(he)金中存在著(zhu)(zhu)(zhu)一條(tiao)易于(yu)腐蝕(shi)(shi)、基本上是(shi)連續(xu)的通(tong)道(dao)，沿著(zhu)(zhu)(zhu)這條(tiao)活(huo)(huo)性通(tong)道(dao)優先發生(sheng)(sheng)陽極(ji)溶(rong)(rong)解(jie)。活(huo)(huo)性通(tong)道(dao)可(ke)由以下一些不(bu)同的原因構成(cheng)：①. 合(he)金成(cheng)分和(he)顯(xian)微結構上的差(cha)異，如多相合(he)金和(he)晶(jing)界的析出物等(deng)；②. 溶(rong)(rong)質原子可(ke)能析出的高(gao)度無序晶(jing)界或(huo)亞晶(jing)界；③. 由于(yu)局部(bu)應(ying)力(li)集(ji)中及由此(ci)產生(sheng)(sheng)的應(ying)變引起的陽極(ji)晶(jing)界面；④. 由于(yu)應(ying)變引起表面膜的局部(bu)破裂；⑤. 由于(yu)塑性變形引起的陽極(ji)區等(deng)。在腐蝕(shi)(shi)環境中，當活(huo)(huo)性通(tong)道(dao)與(yu)周圍(wei)的主體金屬建立起腐蝕(shi)(shi)電(dian)池時，電(dian)化學腐蝕(shi)(shi)就沿著(zhu)(zhu)(zhu)這條(tiao)路線(xian)進行。
局部(bu)電(dian)化學溶解將形成很窄的(de)(de)(de)(de)裂(lie)(lie)縫(feng)(feng)，而(er)外(wai)加(jia)應(ying)力使裂(lie)(lie)縫(feng)(feng)頂端(duan)應(ying)力集中產(chan)生(sheng)局部(bu)塑性變形，然(ran)后引起表面膜撕裂(lie)(lie)。裸露的(de)(de)(de)(de)金屬(shu)成為新的(de)(de)(de)(de)陽極(ji)，而(er)裂(lie)(lie)縫(feng)(feng)兩側仍(reng)有表面膜保護，與金屬(shu)外(wai)表面共同起陰極(ji)作(zuo)用。電(dian)解液靠毛細管作(zuo)用滲人到(dao)(dao)裂(lie)(lie)縫(feng)(feng)尖(jian)(jian)端(duan)，使其在高電(dian)流密度下(xia)發(fa)(fa)生(sheng)加(jia)速的(de)(de)(de)(de)陽極(ji)活性溶解。隨(sui)著反應(ying)進(jin)行，裂(lie)(lie)縫(feng)(feng)尖(jian)(jian)端(duan)的(de)(de)(de)(de)電(dian)解質(zhi)發(fa)(fa)生(sheng)濃度變化，產(chan)生(sheng)極(ji)化作(zuo)用和表面膜的(de)(de)(de)(de)再生(sheng)，腐蝕(shi)速率迅速下(xia)降。重復(fu)(fu)緩慢的(de)(de)(de)(de)活性通(tong)道(dao)腐蝕(shi)，直到(dao)(dao)裂(lie)(lie)縫(feng)(feng)尖(jian)(jian)端(duan)重新建立(li)起足(zu)夠大(da)的(de)(de)(de)(de)應(ying)力集中，再次引起變形和裂(lie)(lie)縫(feng)(feng)產(chan)生(sheng)。這個過程不(bu)斷重復(fu)(fu)，直到(dao)(dao)裂(lie)(lie)縫(feng)(feng)深人到(dao)(dao)金屬(shu)內部(bu)，使金屬(shu)斷面減小到(dao)(dao)不(bu)足(zu)以(yi)承受載荷斷裂(lie)(lie)。
活性(xing)通(tong)(tong)道(dao)假說強(qiang)調了應力(li)(li)作(zuo)(zuo)用下(xia)(xia)表面(mian)(mian)膜的(de)(de)破裂(lie)與(yu)電化學(xue)活性(xing)溶(rong)解的(de)(de)聯合作(zuo)(zuo)用。因此，這個理論提出了發(fa)生(sheng)應力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)開裂(lie)必須具備(bei)的(de)(de)兩個基本(ben)條件：一是合金(jin)中(zhong)預(yu)先要(yao)(yao)存在一條對(dui)(dui)腐蝕(shi)(shi)敏感的(de)(de)、多(duo)少帶有(you)連(lian)續性(xing)的(de)(de)通(tong)(tong)道(dao)，這條通(tong)(tong)道(dao)在特定的(de)(de)環境介質(zhi)中(zhong)對(dui)(dui)于(yu)(yu)周圍組織是腐蝕(shi)(shi)電池(chi)的(de)(de)陽(yang)極；二(er)是合金(jin)表面(mian)(mian)上要(yao)(yao)有(you)足夠大的(de)(de)基本(ben)上是垂直(zhi)于(yu)(yu)通(tong)(tong)道(dao)的(de)(de)張(zhang)應力(li)(li)，在該(gai)張(zhang)應力(li)(li)作(zuo)(zuo)用下(xia)(xia)裂(lie)縫尖端出現應力(li)(li)集中(zhong)區，促使表面(mian)(mian)膜破裂(lie)。在平面(mian)(mian)排列的(de)(de)位(wei)錯露(lu)頭處(chu)，或(huo)新形(xing)成的(de)(de)滑移臺(tai)階處(chu)，處(chu)于(yu)(yu)高(gao)應變狀態的(de)(de)金(jin)屬(shu)原子(zi)發(fa)生(sheng)擇(ze)優腐蝕(shi)(shi)，沿位(wei)錯線向縱深發(fa)展，形(xing)成隧洞。在應力(li)(li)作(zuo)(zuo)用下(xia)(xia)，隧洞間的(de)(de)金(jin)屬(shu)產生(sheng)機(ji)械(xie)撕裂(lie)。當(dang)機(ji)械(xie)撕裂(lie)停止后(hou)，又(you)重新開始隧道(dao)腐蝕(shi)(shi)，此過程的(de)(de)反復發(fa)生(sheng)導致(zhi)裂(lie)紋的(de)(de)不斷擴展，直(zhi)到(dao)金(jin)屬(shu)不能(neng)承(cheng)受載(zai)荷而發(fa)生(sheng)過載(zai)斷裂(lie)。此模型雖(sui)然有(you)一定的(de)(de)實驗基礎，但屬(shu)于(yu)(yu)一種(zhong)伴生(sheng)現象，并非是應力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)必要(yao)(yao)條件，不能(neng)成為應力(li)(li)腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)主(zhu)要(yao)(yao)機(ji)理。
5. 應力吸(xi)附開裂理論
上述(shu)幾種理(li)論(lun)都包含電化學過(guo)程，但是(shi)(shi)(shi)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)過(guo)程的(de)(de)一(yi)些現象(xiang)，如(ru)腐(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質(zhi)的(de)(de)選(xuan)擇性(xing)、破(po)裂(lie)臨界電位與腐(fu)蝕(shi)(shi)電位的(de)(de)關系(xi)等，用電化學理(li)論(lun)不能圓滿解釋。為此，尤利格(ge)提出應(ying)(ying)(ying)力(li)吸(xi)附(fu)破(po)裂(lie)理(li)論(lun)。他認為，應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)開裂(lie)一(yi)般并不是(shi)(shi)(shi)由于(yu)金(jin)屬的(de)(de)電化學溶(rong)解所引(yin)起(qi)的(de)(de)，而是(shi)(shi)(shi)由于(yu)環境中(zhong)某些破(po)壞性(xing)組分對金(jin)屬內表面的(de)(de)吸(xi)附(fu)，削弱了金(jin)屬原子間的(de)(de)結合力(li)，在拉應(ying)(ying)(ying)力(li)作用下引(yin)起(qi)破(po)裂(lie)。這是(shi)(shi)(shi)一(yi)種純(chun)機械性(xing)破(po)裂(lie)機理(li)。此模型為純(chun)機械開裂(lie)模型，該模型得(de)到(dao)的(de)(de)最大(da)支持是(shi)(shi)(shi)許多純(chun)金(jin)屬和合金(jin)在液態金(jin)屬中(zhong)的(de)(de)脆斷(duan)。吸(xi)附(fu)使(shi)金(jin)屬表面能降(jiang)低，降(jiang)低得(de)越多，應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)敏感性(xing)越高，但有(you)的(de)(de)現象(xiang)卻是(shi)(shi)(shi)相反(fan)的(de)(de)，缺(que)乏(fa)廣泛(fan)的(de)(de)實驗支持，在水介(jie)質(zhi)的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)理(li)論(lun)中(zhong)所占的(de)(de)比(bi)例不大(da)。
6. 腐蝕(shi)產物楔入理(li)論(lun)
腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)楔入理論(lun)是由N.Nielsen首先提出的(de)，他認為，腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)沉(chen)積(ji)在裂(lie)(lie)紋尖端(duan)后面的(de)陰(yin)極(ji)區(qu)。這(zhe)種腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)有舌(she)狀、扇(shan)狀等。在未加(jia)(jia)應(ying)力時，腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)雜亂(luan)分布；加(jia)(jia)應(ying)力后，不僅使(shi)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)沿(yan)晶體缺陷，特別是沿(yan)位錯(cuo)線排列，而且(qie)舌(she)狀、扇(shan)狀等也發(fa)展(zhan)(zhan)得更突出。腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)沉(chen)積(ji)對裂(lie)(lie)紋起了楔子(zi)作用，產(chan)(chan)(chan)生(sheng)了應(ying)力。當沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)造成的(de)應(ying)力達到臨界值后，裂(lie)(lie)紋向(xiang)前(qian)擴(kuo)展(zhan)(zhan)，新產(chan)(chan)(chan)生(sheng)的(de)裂(lie)(lie)紋內吸人(ren)了電(dian)解(jie)質溶液，使(shi)得裂(lie)(lie)紋尖端(duan)陽極(ji)溶解(jie)繼續進行，這(zhe)就產(chan)(chan)(chan)生(sheng)了更多(duo)的(de)可溶性(xing)金屬離(li)子(zi)，這(zhe)些離(li)子(zi)擴(kuo)散至陰(yin)極(ji)區(qu)并生(sheng)成氧化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)和氫氧化(hua)物(wu)(wu)(wu)(wu)等沉(chen)積(ji)下(xia)來，因此而產(chan)(chan)(chan)生(sheng)的(de)應(ying)力又引起裂(lie)(lie)紋向(xiang)前(qian)擴(kuo)展(zhan)(zhan)，如(ru)此反復，直至開裂(lie)(lie)。
7. 閉塞電池理(li)論
閉塞(sai)(sai)電(dian)池(chi)理論（Occluded Cell Corrosion)認為，由(you)于金屬表面(mian)某些選(xuan)擇性腐蝕的(de)結果，或(huo)者(zhe)由(you)于某些特殊的(de)幾何(he)形狀，使電(dian)解液中這些部(bu)位的(de)流動(dong)性受到限(xian)制，造(zao)成這些部(bu)位的(de)液體(ti)化學成分與整(zheng)體(ti)化學成分有很大差異，從而降低了這些部(bu)位的(de)電(dian)位，加速該(gai)區域的(de)局部(bu)腐蝕，形成空洞(dong)，這些空洞(dong)就是所謂的(de)閉塞(sai)(sai)電(dian)池(chi)。閉塞(sai)(sai)電(dian)池(chi)內，陽極反應的(de)結果使酸度增(zeng)加，從而加速了孔蝕的(de)速率，在應力(li)的(de)作用下孔蝕可擴(kuo)展為裂紋。
8. 以(yi)機械開裂為主(zhu)的(de)兩段論
以(yi)機械開(kai)裂(lie)為(wei)主的兩段論認為(wei)：應力(li)腐蝕首先(xian)由于電化學(xue)的腐蝕作用形成裂(lie)紋源，然(ran)(ran)后在應力(li)的作用下(xia)迅速擴展而開(kai)裂(lie)。當裂(lie)紋擴展遇到(dao)析出物或不規則取(qu)向晶(jing)粒時而停止，然(ran)(ran)后再進(jin)行電化學(xue)腐蝕，這樣交替(ti)進(jin)行，直至開(kai)裂(lie)。
9. 開裂三段(duan)論理(li)論
左(zuo)景伊(yi)提出開裂(lie)(lie)三階段(duan)理論，其要點是解釋所謂(wei)的(de)特性(xing)離子作用。這三個階段(duan)是：材料表面生(sheng)成(cheng)鈍化膜(mo)或保護(hu)膜(mo)，全(quan)面腐(fu)蝕速率比較(jiao)低，使腐(fu)蝕只發生(sheng)在(zai)局部(bu)區域；保護(hu)膜(mo)局部(bu)破裂(lie)(lie)，形(xing)成(cheng)孔蝕或裂(lie)(lie)紋源(yuan)；縫內環境發生(sheng)關鍵(jian)性(xing)的(de)變化，裂(lie)(lie)縫向縱深發展，而不是在(zai)表面徑向擴散。
