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. 陽極溶解機理
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(kai)裂機(ji)理
近(jin)年來，應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)的(de)(de)吸(xi)氫(qing)(qing)脆變(bian)(bian)理(li)(li)論研究(jiu)取得了較(jiao)大的(de)(de)進展。該理(li)(li)論認為，由于腐蝕(shi)的(de)(de)陰極(ji)反應(ying)(ying)產生(sheng)氫(qing)(qing)，氫(qing)(qing)原子擴散到(dao)裂(lie)縫(feng)尖端金屬內部，使(shi)這一(yi)(yi)區域變(bian)(bian)脆，在(zai)(zai)拉應(ying)(ying)力(li)作用(yong)(yong)下脆斷(duan)。此理(li)(li)論幾(ji)乎(hu)一(yi)(yi)致(zhi)(zhi)的(de)(de)意見是：在(zai)(zai)應(ying)(ying)力(li)腐蝕(shi)破裂(lie)中，氫(qing)(qing)起了重要的(de)(de)作用(yong)(yong)。由于海洋(yang)結構(gou)用(yong)(yong)鋼在(zai)(zai)腐蝕(shi)很(hen)強(qiang)的(de)(de)海洋(yang)大氣環境中，在(zai)(zai)金屬表(biao)面(mian)容易(yi)發生(sheng)陰極(ji)析氫(qing)(qing)反應(ying)(ying)，造成氫(qing)(qing)在(zai)(zai)鋼鐵表(biao)面(mian)的(de)(de)吸(xi)附及向內部的(de)(de)擴散，使(shi)鋼鐵結構(gou)脆變(bian)(bian)；同時，在(zai)(zai)交變(bian)(bian)載荷(he)作用(yong)(yong)下，鋼鐵結構(gou)很(hen)容易(yi)發生(sheng)由氫(qing)(qing)脆造成的(de)(de)斷(duan)裂(lie)，危害巨大，氫(qing)(qing)致(zhi)(zhi)開裂(lie)的(de)(de)具體機理(li)(li)將在(zai)(zai)以(yi)后重點介紹。
3. 表面膜破(po)裂機理
在腐(fu)蝕(shi)介質(zhi)(zhi)中，金(jin)屬(shu)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)形成具有保護(hu)能力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)膜(mo)(mo)，此膜(mo)(mo)在應(ying)(ying)力作(zuo)用下引起破(po)壞(huai)或減弱，結(jie)果(guo)(guo)暴露出新鮮(xian)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)。此新鮮(xian)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)在電解(jie)質(zhi)(zhi)溶(rong)液中成為陽極，它與陰極具有表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)其余表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)組成一個大面(mian)(mian)(mian)積(ji)陰極和小面(mian)(mian)(mian)積(ji)陽極的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)電池；陽極部(bu)位(wei)產(chan)生(sheng)坑蝕(shi)，進(jin)而(er)萌(meng)生(sheng)裂紋。表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)膜(mo)(mo)破(po)裂是(shi)由多(duo)種因素造成的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，如機械損傷。在應(ying)(ying)力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用下表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)破(po)壞(huai)可以用滑(hua)移階梯(ti)來解(jie)釋(shi)。金(jin)屬(shu)在應(ying)(ying)力的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用下產(chan)生(sheng)塑性(xing)變形就(jiu)是(shi)金(jin)屬(shu)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)位(wei)錯沿滑(hua)移面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)運動，結(jie)果(guo)(guo)在表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)匯合(he)處(chu)出現(xian)滑(hua)移階梯(ti)，如果(guo)(guo)表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)保護(hu)膜(mo)(mo)不能隨(sui)著階梯(ti)發生(sheng)相應(ying)(ying)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化，表(biao)(biao)(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)膜(mo)(mo)就(jiu)要被破(po)壞(huai)。
4. 活性(xing)通道理論
活(huo)性(xing)通(tong)道(dao)理論是由(you)迪(di)克斯、米爾斯和(he)布朗等人最先提出的(de)(de)，他們認為，在發(fa)(fa)生應力腐(fu)蝕(shi)開裂的(de)(de)金(jin)屬(shu)或(huo)合金(jin)中存在著(zhu)一(yi)條(tiao)易于腐(fu)蝕(shi)、基(ji)本上是連續(xu)的(de)(de)通(tong)道(dao)，沿著(zhu)這條(tiao)活(huo)性(xing)通(tong)道(dao)優先發(fa)(fa)生陽極溶解。活(huo)性(xing)通(tong)道(dao)可由(you)以下一(yi)些不同的(de)(de)原(yuan)因(yin)構成：①. 合金(jin)成分和(he)顯微(wei)結構上的(de)(de)差異，如多(duo)相合金(jin)和(he)晶(jing)界的(de)(de)析出物等；②. 溶質原(yuan)子可能(neng)析出的(de)(de)高度無序晶(jing)界或(huo)亞晶(jing)界；③. 由(you)于局部應力集中及由(you)此產生的(de)(de)應變引(yin)起的(de)(de)陽極晶(jing)界面(mian)；④. 由(you)于應變引(yin)起表面(mian)膜的(de)(de)局部破裂；⑤. 由(you)于塑性(xing)變形引(yin)起的(de)(de)陽極區等。在腐(fu)蝕(shi)環境中，當(dang)活(huo)性(xing)通(tong)道(dao)與周圍的(de)(de)主(zhu)體(ti)金(jin)屬(shu)建立起腐(fu)蝕(shi)電池時(shi)，電化學腐(fu)蝕(shi)就沿著(zhu)這條(tiao)路線進行。
局(ju)(ju)部電化學溶解(jie)(jie)將(jiang)形成(cheng)很窄的(de)(de)(de)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)縫，而外(wai)加(jia)應(ying)力使裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)縫頂端(duan)(duan)應(ying)力集中(zhong)產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)局(ju)(ju)部塑性(xing)變形，然(ran)后引(yin)起表(biao)面(mian)膜撕裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)。裸露的(de)(de)(de)金屬成(cheng)為新(xin)的(de)(de)(de)陽極(ji)，而裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)縫兩側仍有表(biao)面(mian)膜保護，與金屬外(wai)表(biao)面(mian)共同起陰極(ji)作(zuo)用(yong)。電解(jie)(jie)液(ye)靠毛細管作(zuo)用(yong)滲(shen)人到(dao)(dao)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)縫尖(jian)端(duan)(duan)，使其在(zai)高電流密度(du)下發生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)加(jia)速(su)的(de)(de)(de)陽極(ji)活性(xing)溶解(jie)(jie)。隨著反應(ying)進行，裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)縫尖(jian)端(duan)(duan)的(de)(de)(de)電解(jie)(jie)質發生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)濃(nong)度(du)變化，產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)極(ji)化作(zuo)用(yong)和表(biao)面(mian)膜的(de)(de)(de)再生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)，腐蝕(shi)速(su)率迅速(su)下降。重復緩慢的(de)(de)(de)活性(xing)通道腐蝕(shi)，直到(dao)(dao)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)縫尖(jian)端(duan)(duan)重新(xin)建立起足夠(gou)大(da)的(de)(de)(de)應(ying)力集中(zhong)，再次引(yin)起變形和裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)縫產(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)。這個過程不(bu)斷(duan)重復，直到(dao)(dao)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)縫深人到(dao)(dao)金屬內部，使金屬斷(duan)面(mian)減(jian)小到(dao)(dao)不(bu)足以承受載荷斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)。
活(huo)性通(tong)(tong)道(dao)假說(shuo)強調了應(ying)(ying)(ying)(ying)力作(zuo)用下表(biao)面(mian)膜(mo)的(de)(de)破裂(lie)與電化學活(huo)性溶解的(de)(de)聯合作(zuo)用。因(yin)此，這個理論提出了發(fa)生應(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)開(kai)裂(lie)必(bi)須(xu)具備的(de)(de)兩(liang)個基(ji)本條件(jian)：一(yi)是合金(jin)(jin)(jin)中(zhong)預先要(yao)存在一(yi)條對(dui)(dui)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)敏感的(de)(de)、多(duo)少帶有連續(xu)性的(de)(de)通(tong)(tong)道(dao)，這條通(tong)(tong)道(dao)在特(te)定的(de)(de)環境介質(zhi)中(zhong)對(dui)(dui)于周圍(wei)組織是腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電池的(de)(de)陽(yang)極；二是合金(jin)(jin)(jin)表(biao)面(mian)上(shang)要(yao)有足夠(gou)大的(de)(de)基(ji)本上(shang)是垂直(zhi)于通(tong)(tong)道(dao)的(de)(de)張(zhang)應(ying)(ying)(ying)(ying)力，在該(gai)張(zhang)應(ying)(ying)(ying)(ying)力作(zuo)用下裂(lie)縫(feng)尖端出現應(ying)(ying)(ying)(ying)力集中(zhong)區(qu)，促(cu)使表(biao)面(mian)膜(mo)破裂(lie)。在平面(mian)排(pai)列(lie)的(de)(de)位(wei)錯(cuo)(cuo)露頭處，或新(xin)形成的(de)(de)滑移(yi)臺(tai)階處，處于高應(ying)(ying)(ying)(ying)變狀態(tai)的(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬原子發(fa)生擇(ze)優腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，沿位(wei)錯(cuo)(cuo)線向縱深發(fa)展(zhan)，形成隧(sui)(sui)洞(dong)。在應(ying)(ying)(ying)(ying)力作(zuo)用下，隧(sui)(sui)洞(dong)間(jian)的(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬產生機械(xie)(xie)撕(si)裂(lie)。當機械(xie)(xie)撕(si)裂(lie)停(ting)止后(hou)，又重新(xin)開(kai)始隧(sui)(sui)道(dao)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)，此過(guo)(guo)程的(de)(de)反復發(fa)生導致(zhi)裂(lie)紋的(de)(de)不斷擴(kuo)展(zhan)，直(zhi)到金(jin)(jin)(jin)屬不能承(cheng)受載荷而發(fa)生過(guo)(guo)載斷裂(lie)。此模型(xing)雖然有一(yi)定的(de)(de)實驗基(ji)礎，但屬于一(yi)種伴生現象，并非是應(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)必(bi)要(yao)條件(jian)，不能成為應(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)主要(yao)機理。
5. 應力(li)吸附(fu)開裂(lie)理論
上述幾種(zhong)理論都包含電(dian)化學(xue)過(guo)程，但(dan)(dan)是應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)過(guo)程的(de)(de)一些現(xian)象，如腐(fu)蝕(shi)(shi)介質的(de)(de)選擇性、破裂臨界電(dian)位與腐(fu)蝕(shi)(shi)電(dian)位的(de)(de)關系等(deng)，用電(dian)化學(xue)理論不(bu)能圓滿解釋。為此，尤利格提出應(ying)(ying)力(li)(li)吸附(fu)破裂理論。他認為，應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)開裂一般并不(bu)是由于金(jin)屬的(de)(de)電(dian)化學(xue)溶解所引起(qi)的(de)(de)，而是由于環境(jing)中(zhong)某些破壞性組分(fen)對(dui)金(jin)屬內表面(mian)的(de)(de)吸附(fu)，削弱了(le)金(jin)屬原(yuan)子間的(de)(de)結合力(li)(li)，在拉應(ying)(ying)力(li)(li)作(zuo)用下引起(qi)破裂。這是一種(zhong)純(chun)機(ji)械(xie)性破裂機(ji)理。此模型為純(chun)機(ji)械(xie)開裂模型，該模型得(de)到(dao)的(de)(de)最大(da)支持是許多純(chun)金(jin)屬和(he)合金(jin)在液態(tai)金(jin)屬中(zhong)的(de)(de)脆斷。吸附(fu)使金(jin)屬表面(mian)能降低，降低得(de)越(yue)多，應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)敏感性越(yue)高，但(dan)(dan)有的(de)(de)現(xian)象卻是相反的(de)(de)，缺(que)乏(fa)廣泛的(de)(de)實驗支持，在水介質的(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)理論中(zhong)所占的(de)(de)比例(li)不(bu)大(da)。
6. 腐蝕(shi)產物楔入理(li)論
腐(fu)蝕(shi)產(chan)物(wu)(wu)(wu)楔入理論是由N.Nielsen首(shou)先提出的(de)，他(ta)認(ren)為，腐(fu)蝕(shi)產(chan)物(wu)(wu)(wu)沉(chen)積(ji)在裂(lie)(lie)紋(wen)尖端(duan)(duan)后(hou)(hou)面的(de)陰(yin)極(ji)(ji)區。這(zhe)(zhe)種腐(fu)蝕(shi)產(chan)物(wu)(wu)(wu)有舌狀(zhuang)、扇(shan)狀(zhuang)等(deng)。在未加應力(li)(li)時，腐(fu)蝕(shi)產(chan)物(wu)(wu)(wu)雜亂分布；加應力(li)(li)后(hou)(hou)，不僅(jin)使腐(fu)蝕(shi)產(chan)物(wu)(wu)(wu)沿晶體缺陷，特(te)別是沿位錯(cuo)線排列，而(er)且舌狀(zhuang)、扇(shan)狀(zhuang)等(deng)也發展(zhan)得更突出。腐(fu)蝕(shi)產(chan)物(wu)(wu)(wu)的(de)沉(chen)積(ji)對(dui)裂(lie)(lie)紋(wen)起(qi)了楔子(zi)作(zuo)用，產(chan)生了應力(li)(li)。當(dang)沉(chen)積(ji)物(wu)(wu)(wu)造成的(de)應力(li)(li)達(da)到臨界值后(hou)(hou)，裂(lie)(lie)紋(wen)向前擴(kuo)(kuo)展(zhan)，新產(chan)生的(de)裂(lie)(lie)紋(wen)內吸人了電解質溶液(ye)，使得裂(lie)(lie)紋(wen)尖端(duan)(duan)陽極(ji)(ji)溶解繼續進行，這(zhe)(zhe)就產(chan)生了更多的(de)可溶性金屬離(li)子(zi)，這(zhe)(zhe)些離(li)子(zi)擴(kuo)(kuo)散至陰(yin)極(ji)(ji)區并(bing)生成氧化物(wu)(wu)(wu)和氫氧化物(wu)(wu)(wu)等(deng)沉(chen)積(ji)下(xia)來(lai)，因此(ci)而(er)產(chan)生的(de)應力(li)(li)又引(yin)起(qi)裂(lie)(lie)紋(wen)向前擴(kuo)(kuo)展(zhan)，如此(ci)反復，直至開(kai)裂(lie)(lie)。
7. 閉塞電池理論(lun)
閉(bi)塞電(dian)池理論(lun)（Occluded Cell Corrosion)認為，由(you)于(yu)金(jin)屬表面(mian)某(mou)些(xie)(xie)選擇(ze)性(xing)腐蝕的(de)(de)結果，或(huo)者由(you)于(yu)某(mou)些(xie)(xie)特殊(shu)的(de)(de)幾何形狀，使電(dian)解液(ye)中這(zhe)些(xie)(xie)部(bu)位的(de)(de)流動(dong)性(xing)受到(dao)限(xian)制，造成(cheng)這(zhe)些(xie)(xie)部(bu)位的(de)(de)液(ye)體化學(xue)(xue)成(cheng)分與整體化學(xue)(xue)成(cheng)分有(you)很大(da)差異，從而降低(di)了這(zhe)些(xie)(xie)部(bu)位的(de)(de)電(dian)位，加速(su)該區域的(de)(de)局部(bu)腐蝕，形成(cheng)空(kong)洞，這(zhe)些(xie)(xie)空(kong)洞就是所謂的(de)(de)閉(bi)塞電(dian)池。閉(bi)塞電(dian)池內，陽極反應的(de)(de)結果使酸度增加，從而加速(su)了孔(kong)(kong)蝕的(de)(de)速(su)率，在(zai)應力的(de)(de)作用下孔(kong)(kong)蝕可擴展(zhan)為裂紋。
8. 以機械開裂為主的(de)兩段(duan)論
以機械開(kai)裂(lie)(lie)為主的兩段論(lun)認為：應(ying)力(li)腐(fu)蝕首先由于電化學的腐(fu)蝕作用形(xing)成裂(lie)(lie)紋源，然后(hou)在應(ying)力(li)的作用下迅速(su)擴展(zhan)而開(kai)裂(lie)(lie)。當(dang)裂(lie)(lie)紋擴展(zhan)遇到(dao)析出物或不規則(ze)取向晶粒時(shi)而停(ting)止(zhi)，然后(hou)再(zai)進行(xing)電化學腐(fu)蝕，這(zhe)樣交(jiao)替進行(xing)，直至(zhi)開(kai)裂(lie)(lie)。
9. 開裂三段論理論
左(zuo)景(jing)伊提出開裂(lie)三(san)階(jie)段(duan)理論，其要點是(shi)解釋所謂(wei)的特性離子(zi)作用。這三(san)個階(jie)段(duan)是(shi)：材(cai)料表面生成鈍化(hua)(hua)膜(mo)或保護膜(mo)，全面腐(fu)蝕速率比較低，使腐(fu)蝕只發生在(zai)局部區(qu)域；保護膜(mo)局部破裂(lie)，形成孔蝕或裂(lie)紋源；縫(feng)內環境發生關鍵性的變化(hua)(hua)，裂(lie)縫(feng)向縱深(shen)發展，而不是(shi)在(zai)表面徑向擴散。
