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(bu)銹(xiu)鋼管(guan)焊接接頭易發生應力腐蝕斷裂。
1. 應力腐蝕(shi)的機理(li)
應力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕是(shi)(shi)指在(zai)靜拉伸(shen)應力(li)(li)(li)與電(dian)(dian)化學(xue)介(jie)質(zhi)共同(tong)(tong)作(zuo)(zuo)用下(xia)、在(zai)陽(yang)(yang)極溶解(jie)過程中，陰極氫脆(cui)引起(qi)的(de)(de)斷(duan)裂(lie)。在(zai)應力(li)(li)(li)與腐(fu)(fu)蝕介(jie)質(zhi)共同(tong)(tong)作(zuo)(zuo)用下(xia)，有3種(zhong)不同(tong)(tong)類型的(de)(de)局部腐(fu)(fu)蝕，即應力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕、氫脆(cui)和(he)腐(fu)(fu)蝕疲勞(lao)。氫脆(cui)也是(shi)(shi)在(zai)靜拉伸(shen)應力(li)(li)(li)與電(dian)(dian)化學(xue)介(jie)質(zhi)作(zuo)(zuo)用下(xia)產(chan)生(sheng)的(de)(de)，但氫脆(cui)是(shi)(shi)由(you)于(yu)陰極吸附而引起(qi)的(de)(de)斷(duan)裂(lie)。圖3-2是(shi)(shi)不銹鋼應力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕斷(duan)裂(lie)（陽(yang)(yang)極溶解(jie)）和(he)氫脆(cui)（陰極氫脆(cui)）模(mo)型。
腐蝕疲勞是由于除靜拉(la)伸應力外，還有交變周期的(de)應力共同作用(yong)而引起(qi)的(de)。
2. 應力腐(fu)蝕斷(duan)裂的條件(jian)
實驗研究結(jie)果表(biao)明：不銹鋼管(guan)焊接結(jie)構在一定(ding)靜(jing)拉伸應(ying)辦、定(ding)溫度條(tiao)件(jian)下的特(te)殊(shu)介質(zhi)聯合(he)作用下，才能發生應(ying)力(li)腐(fu)蝕。其特(te)殊(shu)條(tiao)件(jian)如下。
a. 腐蝕介質條件
通常(chang)介質(zhi)與被腐蝕材料之間(jian)有匹配性(xing)，并不是所有介質(zhi)與任何材料之間(jian)都能發生(sheng)應力腐蝕。表3-1是能夠引起奧氏體不銹鋼應力腐蝕的介質(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(ying)力條件
應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕一般只在拉伸應(ying)力(li)(li)作(zuo)用下產(chan)生，尤其是焊接(jie)結構(gou)中的焊接(jie)殘(can)余應(ying)力(li)(li)。當然還有工作(zuo)應(ying)力(li)(li)的作(zuo)用。消(xiao)除殘(can)余應(ying)力(li)(li)是防(fang)止應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕的有效(xiao)措施之一。
c. 材料條件
一般情況下，應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)都發生于(yu)合(he)(he)金(jin)(jin)材(cai)料，純金(jin)(jin)屬不發生應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)。特別(bie)是(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)元素發生偏析時，產生晶界偏析會引(yin)起晶間型應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂(lie)。
3. 應力腐蝕斷裂的特征
從(cong)焊縫外觀看，應(ying)力腐(fu)蝕裂(lie)(lie)紋無明顯的(de)(de)均(jun)勻腐(fu)蝕痕跡，且多(duo)層龜裂(lie)(lie)形式、斷斷續續的(de)(de)而且多(duo)數為(wei)橫(heng)向(xiang)裂(lie)(lie)紋。對于奧氏體不銹鋼，介質(zhi)不同，斷裂(lie)(lie)性質(zhi)就會發生(sheng)變(bian)化(hua)，也會出(chu)現(xian)沿晶斷裂(lie)(lie)的(de)(de)情況，或者穿晶和(he)沿晶的(de)(de)混合性質(zhi)的(de)(de)斷裂(lie)(lie)，如表3-2所示。
由于構件的材(cai)質、服役環境(jing)、承受(shou)載(zai)荷及應(ying)力狀態不(bu)(bu)同，應(ying)力腐蝕裂紋的擴展(zhan)途徑(jing)也(ye)有(you)很大不(bu)(bu)同。其擴展(zhan)大體分為以下3種類型。
①. 深(shen)(shen)向(xiang)擴(kuo)展型。由起裂(lie)點開始，一(yi)直(zhi)向(xiang)縱深(shen)(shen)擴(kuo)展，很少有分支。這(zhe)種應力(li)腐蝕(shi)主要以穿晶（TG）形式擴(kuo)展。
②. 橫向(xiang)擴(kuo)展(zhan)(zhan)。由起裂點開(kai)始，不(bu)是(shi)向(xiang)深(shen)處發展(zhan)(zhan)，而是(shi)橫向(xiang)擴(kuo)展(zhan)(zhan)，形成樹(shu)根(gen)狀的密(mi)集分支。這種應力腐蝕(shi)裂紋也是(shi)以穿晶形式擴(kuo)展(zhan)(zhan)。
③. 縱(zong)橫(heng)擴(kuo)(kuo)(kuo)展(zhan)型。這種應(ying)力腐蝕(shi)裂(lie)紋擴(kuo)(kuo)(kuo)展(zhan)的(de)途徑(jing)兼有(you)上述的(de)擴(kuo)(kuo)(kuo)展(zhan)特征(zheng)，即由起(qi)裂(lie)點開始，既向(xiang)(xiang)深處(chu)發(fa)展(zhan)，又向(xiang)(xiang)橫(heng)向(xiang)(xiang)發(fa)展(zhan)，其擴(kuo)(kuo)(kuo)展(zhan)的(de)途徑(jing)具(ju)有(you)沿晶（IG）的(de)特征(zheng)。上述3種類型的(de)應(ying)力腐蝕(shi)擴(kuo)(kuo)(kuo)展(zhan)形態如圖3-4所示。
