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(gang)管焊接接頭易發生應力腐蝕斷裂。
1. 應力腐蝕的機理
應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)是指(zhi)在(zai)靜(jing)拉伸應(ying)力(li)(li)(li)與(yu)電化學(xue)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)共同(tong)(tong)作用下、在(zai)陽(yang)(yang)極溶(rong)解過程中，陰(yin)極氫脆(cui)引起的(de)斷(duan)(duan)裂。在(zai)應(ying)力(li)(li)(li)與(yu)腐(fu)(fu)蝕(shi)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)共同(tong)(tong)作用下，有3種(zhong)不同(tong)(tong)類型(xing)的(de)局部(bu)腐(fu)(fu)蝕(shi)，即(ji)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)、氫脆(cui)和(he)腐(fu)(fu)蝕(shi)疲勞。氫脆(cui)也是在(zai)靜(jing)拉伸應(ying)力(li)(li)(li)與(yu)電化學(xue)介(jie)(jie)質(zhi)(zhi)作用下產(chan)生(sheng)的(de)，但氫脆(cui)是由于(yu)陰(yin)極吸附而引起的(de)斷(duan)(duan)裂。圖(tu)3-2是不銹(xiu)鋼(gang)應(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)裂（陽(yang)(yang)極溶(rong)解）和(he)氫脆(cui)（陰(yin)極氫脆(cui)）模型(xing)。
腐蝕疲(pi)勞是(shi)由于除靜拉伸應(ying)力(li)外(wai)，還(huan)有(you)交變周期的(de)(de)應(ying)力(li)共同作用而引(yin)起的(de)(de)。
2. 應力腐蝕斷裂的條(tiao)件
實驗(yan)研(yan)究結(jie)果表明：不(bu)銹鋼管焊接結(jie)構在一定靜拉伸應辦、定溫度條件(jian)下的(de)特(te)(te)殊介質聯(lian)合作(zuo)用下，才能發生應力腐蝕。其特(te)(te)殊條件(jian)如下。
a. 腐蝕介質條件
通常(chang)介質(zhi)與被腐(fu)(fu)(fu)蝕材(cai)料之間有匹配性(xing)，并不是(shi)所有介質(zhi)與任何材(cai)料之間都能發生應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕。表3-1是(shi)能夠引(yin)起(qi)奧氏體不銹鋼(gang)應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕的(de)介質(zhi)。
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(ban)只在拉伸(shen)應(ying)力作用下產生(sheng)，尤其是焊接(jie)結構中(zhong)的(de)焊接(jie)殘余應(ying)力。當然還有工作應(ying)力的(de)作用。消(xiao)除殘余應(ying)力是防止應(ying)力腐蝕的(de)有效措(cuo)施之(zhi)一。
c. 材(cai)料條件
一般情況下，應力腐蝕(shi)都發生于合金材料(liao)，純金屬(shu)不發生應力腐蝕(shi)。特別(bie)是合金元素發生偏析時(shi)，產生晶界(jie)偏析會引起晶間型應力腐蝕(shi)斷(duan)裂。
3. 應(ying)力腐蝕斷裂的特征
從(cong)焊縫外觀看，應力腐蝕(shi)裂(lie)紋(wen)(wen)無明顯(xian)的(de)均勻腐蝕(shi)痕跡，且多(duo)層龜裂(lie)形式(shi)、斷(duan)斷(duan)續續的(de)而且多(duo)數為橫向(xiang)裂(lie)紋(wen)(wen)。對于(yu)奧氏體不(bu)銹鋼，介質(zhi)不(bu)同，斷(duan)裂(lie)性(xing)(xing)質(zhi)就會發生(sheng)變化，也會出(chu)現沿晶(jing)(jing)斷(duan)裂(lie)的(de)情(qing)況，或者穿晶(jing)(jing)和沿晶(jing)(jing)的(de)混合性(xing)(xing)質(zhi)的(de)斷(duan)裂(lie)，如表3-2所示。
由于構件的材質、服役環境、承受載荷及應力(li)狀態不同(tong)，應力(li)腐蝕裂紋的擴展(zhan)途徑也有很大不同(tong)。其擴展(zhan)大體分(fen)為以下(xia)3種(zhong)類(lei)型。
①. 深向擴(kuo)展型(xing)。由起裂(lie)點(dian)開始，一直向縱深擴(kuo)展，很少有分支。這種(zhong)應力腐(fu)蝕主要以穿晶（TG）形式擴(kuo)展。
②. 橫(heng)向(xiang)擴展(zhan)。由起裂點開始(shi)，不是(shi)向(xiang)深處發展(zhan)，而是(shi)橫(heng)向(xiang)擴展(zhan)，形成樹根(gen)狀的(de)密集分支。這種(zhong)應力腐蝕裂紋也是(shi)以(yi)穿晶形式擴展(zhan)。
③. 縱橫(heng)擴展(zhan)型。這種應力(li)腐蝕裂紋擴展(zhan)的(de)途(tu)徑兼(jian)有上述的(de)擴展(zhan)特征，即由起裂點開始(shi)，既向(xiang)深處發展(zhan)，又向(xiang)橫(heng)向(xiang)發展(zhan)，其擴展(zhan)的(de)途(tu)徑具有沿晶(jing)（IG）的(de)特征。上述3種類型的(de)應力(li)腐蝕擴展(zhan)形(xing)態(tai)如圖3-4所示。
