金屬及(ji)其合(he)金的(de)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)開(kai)裂(lie)(lie)已被廣泛研究,研究應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)最基(ji)本問題(ti)是(shi)探索裂(lie)(lie)紋(wen)起源、擴(kuo)(kuo)展(zhan)(zhan)的(de)原(yuan)因和過(guo)程(cheng)。目前,已經(jing)在研究裂(lie)(lie)紋(wen)尖(jian)端化學和電(dian)化學狀態、應力(li)(li)強度與裂(lie)(lie)紋(wen)擴(kuo)(kuo)展(zhan)(zhan)速率(lv)的(de)關系、氫在裂(lie)(lie)紋(wen)擴(kuo)(kuo)展(zhan)(zhan)中的(de)地位、應力(li)(li)和應變速率(lv)的(de)作用等(deng)方面取得了很大進展(zhan)(zhan)。已經(jing)提出的(de)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)開(kai)裂(lie)(lie)機(ji)(ji)(ji)理(li)有陽(yang)極(ji)溶解(jie)型機(ji)(ji)(ji)理(li)和氫致開(kai)裂(lie)(lie)型機(ji)(ji)(ji)理(li)兩(liang)大類。在這兩(liang)類機(ji)(ji)(ji)理(li)的(de)基(ji)礎上又(you)發展(zhan)(zhan)了表面膜破(po)裂(lie)(lie)理(li)論(lun)(lun)、活性通道理(li)論(lun)(lun)、應力(li)(li)吸附開(kai)裂(lie)(lie)理(li)論(lun)(lun)、腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)產物(wu)楔人理(li)論(lun)(lun)、閉塞電(dian)池理(li)論(lun)(lun)、以機(ji)(ji)(ji)械開(kai)裂(lie)(lie)為主的(de)兩(liang)段論(lun)(lun)及(ji)開(kai)裂(lie)(lie)三(san)階(jie)段理(li)論(lun)(lun)等(deng)。應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)是(shi)一個非(fei)常復雜的(de)問題(ti),裂(lie)(lie)紋(wen)只是(shi)其形(xing)式的(de)一種(zhong),造成裂(lie)(lie)紋(wen)的(de)原(yuan)因和裂(lie)(lie)紋(wen)進展(zhan)(zhan)過(guo)程(cheng)在不(bu)同條件下(xia)也不(bu)同,所以很多時候不(bu)能(neng)只用一種(zhong)理(li)論(lun)(lun)來解(jie)釋。以下(xia)將簡要介紹(shao)應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)相(xiang)關機(ji)(ji)(ji)理(li)。
一、陽極溶解機理
陽(yang)極(ji)溶(rong)(rong)解理(li)論(lun)(lun)是(shi)由(you)(you)(you)T.P.Hoar和(he) J.G.Hines提出的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。本理(li)論(lun)(lun)認為(wei),在應(ying)力和(he)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)(de)聯(lian)合作(zuo)用下,局部位置(zhi)上(shang)產(chan)生(sheng)了(le)微裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)。這(zhe)時金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)整個表面是(shi)陰極(ji)區(qu)(qu),裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)側(ce)面和(he)尖(jian)端(duan)組成了(le)陽(yang)極(ji)區(qu)(qu),產(chan)生(sheng)了(le)大陰極(ji)、小陽(yang)極(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)化(hua)(hua)學腐(fu)(fu)蝕。應(ying)力腐(fu)(fu)蝕是(shi)由(you)(you)(you)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)尖(jian)端(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)快(kuai)(kuai)速陽(yang)極(ji)溶(rong)(rong)解所(suo)引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de),裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)側(ce)面由(you)(you)(you)于有(you)表面膜等(deng),使(shi)(shi)得側(ce)面方向(xiang)上(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)解受(shou)到(dao)了(le)抑(yi)制,從而比(bi)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)尖(jian)端(duan)處的(de)(de)(de)(de)(de)(de)溶(rong)(rong)解速率要小得多(duo),這(zhe)就(jiu)(jiu)保(bao)證裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)能(neng)像(xiang)剪刀似地向(xiang)前擴展。這(zhe)種(zhong)(zhong)理(li)論(lun)(lun)最(zui)適用于自鈍(dun)化(hua)(hua)金屬(shu)。由(you)(you)(you)于裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)兩側(ce)受(shou)到(dao)鈍(dun)化(hua)(hua)膜保(bao)護,更顯示(shi)出裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)尖(jian)端(duan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)快(kuai)(kuai)速溶(rong)(rong)解,隨著(zhu)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)向(xiang)前推進,裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)兩側(ce)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬(shu)將重新發生(sheng)鈍(dun)化(hua)(hua)(即再(zai)鈍(dun)化(hua)(hua)),因(yin)此(ci)這(zhe)種(zhong)(zhong)理(li)論(lun)(lun)與膜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)再(zai)鈍(dun)化(hua)(hua)過(guo)程有(you)密切聯(lian)系。如(ru)果(guo)再(zai)鈍(dun)化(hua)(hua)太快(kuai)(kuai),就(jiu)(jiu)不會產(chan)生(sheng)裂(lie)(lie)(lie)(lie)縫(feng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)進一(yi)步(bu)腐(fu)(fu)蝕;如(ru)果(guo)再(zai)鈍(dun)化(hua)(hua)太慢(man),裂(lie)(lie)(lie)(lie)縫(feng)尖(jian)部將變圓而形成活(huo)性(xing)較低的(de)(de)(de)(de)(de)(de)蝕孔。只有(you)當裂(lie)(lie)(lie)(lie)縫(feng)中(zhong)鈍(dun)化(hua)(hua)膜破裂(lie)(lie)(lie)(lie)和(he)再(zai)鈍(dun)化(hua)(hua)過(guo)程處于某種(zhong)(zhong)同(tong)步(bu)條(tiao)件下才能(neng)使(shi)(shi)裂(lie)(lie)(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)向(xiang)縱深發展,可以設(she)想(xiang)有(you)一(yi)個使(shi)(shi)裂(lie)(lie)(lie)(lie)縫(feng)進展狹小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)再(zai)鈍(dun)化(hua)(hua)時間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)范圍(wei)。陽(yang)極(ji)溶(rong)(rong)解理(li)論(lun)(lun)是(shi)傳統的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕機理(li),關于它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)研(yan)究比(bi)較多(duo)。
二、氫致開裂機理
近(jin)年(nian)來,應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)吸(xi)氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)變理(li)(li)論研究(jiu)取得(de)了較大的(de)(de)進展。該(gai)理(li)(li)論認為,由(you)于腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)陰極反應(ying)(ying)產生氫(qing)(qing)(qing),氫(qing)(qing)(qing)原子擴散(san)到裂(lie)(lie)縫尖端金(jin)(jin)屬內部(bu),使(shi)(shi)這一區(qu)域變脆(cui),在拉應(ying)(ying)力(li)作(zuo)用(yong)下(xia)脆(cui)斷。此理(li)(li)論幾乎一致的(de)(de)意見(jian)是(shi):在應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕破裂(lie)(lie)中,氫(qing)(qing)(qing)起了重要(yao)的(de)(de)作(zuo)用(yong)。由(you)于海(hai)洋(yang)結構(gou)用(yong)鋼在腐(fu)(fu)蝕很強(qiang)的(de)(de)海(hai)洋(yang)大氣環境(jing)中,在金(jin)(jin)屬表面容易(yi)發生陰極析氫(qing)(qing)(qing)反應(ying)(ying),造成(cheng)氫(qing)(qing)(qing)在鋼鐵表面的(de)(de)吸(xi)附(fu)及向內部(bu)的(de)(de)擴散(san),使(shi)(shi)鋼鐵結構(gou)脆(cui)變;同時,在交變載荷作(zuo)用(yong)下(xia),鋼鐵結構(gou)很容易(yi)發生由(you)氫(qing)(qing)(qing)脆(cui)造成(cheng)的(de)(de)斷裂(lie)(lie),危(wei)害巨大,氫(qing)(qing)(qing)致開裂(lie)(lie)的(de)(de)具(ju)體機理(li)(li)將在以后(hou)重點介紹。
三、表面膜(mo)破裂機(ji)理(li)
在(zai)腐(fu)蝕介質中,金(jin)(jin)(jin)屬(shu)表(biao)(biao)(biao)面(mian)形成(cheng)具(ju)有保護(hu)能力的(de)表(biao)(biao)(biao)面(mian)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo),此膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)在(zai)應(ying)力作(zuo)用(yong)下(xia)(xia)引起破壞或減弱,結果暴露(lu)出新(xin)鮮(xian)表(biao)(biao)(biao)面(mian)。此新(xin)鮮(xian)表(biao)(biao)(biao)面(mian)在(zai)電解(jie)質溶液中成(cheng)為陽(yang)極(ji),它(ta)與陰(yin)極(ji)具(ju)有表(biao)(biao)(biao)面(mian)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)其余表(biao)(biao)(biao)面(mian)組成(cheng)一個大面(mian)積(ji)陰(yin)極(ji)和小面(mian)積(ji)陽(yang)極(ji)的(de)腐(fu)蝕電池;陽(yang)極(ji)部位產生坑(keng)蝕,進而萌(meng)生裂紋。表(biao)(biao)(biao)面(mian)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)破裂是由(you)多種(zhong)因素(su)造成(cheng)的(de),如機械損傷(shang)。在(zai)應(ying)力的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)(xia)表(biao)(biao)(biao)面(mian)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)的(de)破壞可(ke)以用(yong)滑(hua)移階(jie)梯來解(jie)釋。金(jin)(jin)(jin)屬(shu)在(zai)應(ying)力的(de)作(zuo)用(yong)下(xia)(xia)產生塑性變形就是金(jin)(jin)(jin)屬(shu)中的(de)位錯沿(yan)滑(hua)移面(mian)的(de)運動,結果在(zai)表(biao)(biao)(biao)面(mian)匯合處(chu)出現滑(hua)移階(jie)梯,如果表(biao)(biao)(biao)面(mian)的(de)保護(hu)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)不能隨著階(jie)梯發生相應(ying)的(de)變化,表(biao)(biao)(biao)面(mian)膜(mo)(mo)(mo)(mo)(mo)就要被破壞。
四、活性通(tong)道理論
活(huo)(huo)性通(tong)道(dao)理論是由(you)(you)(you)迪克斯、米(mi)爾斯和布朗等人最先提出(chu)的(de),他們認為,在發(fa)生(sheng)應力(li)腐蝕開裂(lie)的(de)金(jin)屬或(huo)合金(jin)中存在著(zhu)一條(tiao)易于腐蝕、基本上是連(lian)續(xu)的(de)通(tong)道(dao),沿著(zhu)這條(tiao)活(huo)(huo)性通(tong)道(dao)優先發(fa)生(sheng)陽(yang)極溶解(jie)。活(huo)(huo)性通(tong)道(dao)可由(you)(you)(you)以下一些不同(tong)的(de)原(yuan)因構成(cheng):①. 合金(jin)成(cheng)分和顯微結構上的(de)差(cha)異,如多相合金(jin)和晶(jing)界(jie)(jie)的(de)析出(chu)物等;②. 溶質原(yuan)子可能析出(chu)的(de)高度無序晶(jing)界(jie)(jie)或(huo)亞晶(jing)界(jie)(jie);③. 由(you)(you)(you)于局部應力(li)集(ji)中及由(you)(you)(you)此(ci)產(chan)生(sheng)的(de)應變引(yin)(yin)起(qi)(qi)的(de)陽(yang)極晶(jing)界(jie)(jie)面;④. 由(you)(you)(you)于應變引(yin)(yin)起(qi)(qi)表面膜的(de)局部破裂(lie);⑤. 由(you)(you)(you)于塑(su)性變形(xing)引(yin)(yin)起(qi)(qi)的(de)陽(yang)極區(qu)等。在腐蝕環境中,當活(huo)(huo)性通(tong)道(dao)與周圍的(de)主體金(jin)屬建立(li)起(qi)(qi)腐蝕電(dian)池時(shi),電(dian)化學腐蝕就(jiu)沿著(zhu)這條(tiao)路線進行。
局部電(dian)(dian)化學(xue)溶(rong)(rong)解將形(xing)(xing)成很窄的裂(lie)(lie)縫(feng)(feng),而外加(jia)應力(li)使(shi)(shi)裂(lie)(lie)縫(feng)(feng)頂端(duan)應力(li)集(ji)中(zhong)產生(sheng)(sheng)局部塑性變(bian)形(xing)(xing),然(ran)后引起(qi)(qi)表面膜撕裂(lie)(lie)。裸露的金屬成為新的陽極,而裂(lie)(lie)縫(feng)(feng)兩側(ce)仍(reng)有(you)表面膜保護,與(yu)金屬外表面共同起(qi)(qi)陰(yin)極作(zuo)(zuo)用。電(dian)(dian)解液靠毛細管作(zuo)(zuo)用滲人到(dao)裂(lie)(lie)縫(feng)(feng)尖端(duan),使(shi)(shi)其在高電(dian)(dian)流密度下發生(sheng)(sheng)加(jia)速的陽極活(huo)性溶(rong)(rong)解。隨著反應進行,裂(lie)(lie)縫(feng)(feng)尖端(duan)的電(dian)(dian)解質發生(sheng)(sheng)濃度變(bian)化,產生(sheng)(sheng)極化作(zuo)(zuo)用和表面膜的再生(sheng)(sheng),腐蝕速率(lv)迅速下降(jiang)。重復緩慢的活(huo)性通道腐蝕,直到(dao)裂(lie)(lie)縫(feng)(feng)尖端(duan)重新建立起(qi)(qi)足(zu)夠大的應力(li)集(ji)中(zhong),再次引起(qi)(qi)變(bian)形(xing)(xing)和裂(lie)(lie)縫(feng)(feng)產生(sheng)(sheng)。這(zhe)個過(guo)程不斷重復,直到(dao)裂(lie)(lie)縫(feng)(feng)深人到(dao)金屬內部,使(shi)(shi)金屬斷面減小(xiao)到(dao)不足(zu)以承受載荷(he)斷裂(lie)(lie)。
活(huo)性通(tong)道(dao)(dao)(dao)假說(shuo)強調(diao)了應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)作用(yong)下(xia)表(biao)面(mian)(mian)膜的(de)(de)(de)(de)(de)破(po)裂(lie)與電化學活(huo)性溶解的(de)(de)(de)(de)(de)聯合作用(yong)。因此(ci)(ci),這個理論提出(chu)了發生(sheng)(sheng)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)開裂(lie)必須具(ju)備(bei)的(de)(de)(de)(de)(de)兩個基(ji)本條(tiao)件:一是合金(jin)(jin)(jin)中預先要存在一條(tiao)對腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)敏感的(de)(de)(de)(de)(de)、多少帶有連續性的(de)(de)(de)(de)(de)通(tong)道(dao)(dao)(dao),這條(tiao)通(tong)道(dao)(dao)(dao)在特定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)環境介質中對于(yu)周圍組織是腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)電池的(de)(de)(de)(de)(de)陽極;二是合金(jin)(jin)(jin)表(biao)面(mian)(mian)上要有足夠(gou)大的(de)(de)(de)(de)(de)基(ji)本上是垂直于(yu)通(tong)道(dao)(dao)(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)張(zhang)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li),在該(gai)張(zhang)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)作用(yong)下(xia)裂(lie)縫(feng)尖端出(chu)現應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)集中區,促(cu)使表(biao)面(mian)(mian)膜破(po)裂(lie)。在平面(mian)(mian)排(pai)列(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)位錯露頭處,或新形成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)滑移臺階(jie)處,處于(yu)高應(ying)(ying)(ying)(ying)變狀態的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬原子發生(sheng)(sheng)擇優腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi),沿位錯線向縱深發展(zhan),形成(cheng)隧洞。在應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)作用(yong)下(xia),隧洞間的(de)(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)(jin)屬產(chan)生(sheng)(sheng)機械撕(si)裂(lie)。當機械撕(si)裂(lie)停止后(hou),又(you)重新開始隧道(dao)(dao)(dao)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi),此(ci)(ci)過程的(de)(de)(de)(de)(de)反復發生(sheng)(sheng)導致裂(lie)紋的(de)(de)(de)(de)(de)不斷(duan)擴展(zhan),直到金(jin)(jin)(jin)屬不能承受載(zai)(zai)荷而發生(sheng)(sheng)過載(zai)(zai)斷(duan)裂(lie)。此(ci)(ci)模型(xing)雖然有一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)實驗基(ji)礎,但屬于(yu)一種伴(ban)生(sheng)(sheng)現象,并(bing)非是應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)必要條(tiao)件,不能成(cheng)為應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)主要機理。
五、應(ying)力吸(xi)附(fu)開裂(lie)理論
上述幾種(zhong)理論(lun)(lun)都(dou)包(bao)含(han)電(dian)化(hua)學(xue)過程,但(dan)(dan)是應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)過程的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一些現象(xiang),如腐(fu)蝕(shi)介質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)選擇(ze)性、破(po)裂(lie)(lie)(lie)(lie)臨(lin)界電(dian)位(wei)與(yu)腐(fu)蝕(shi)電(dian)位(wei)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)系等,用(yong)電(dian)化(hua)學(xue)理論(lun)(lun)不(bu)能圓滿(man)解釋(shi)。為此,尤利格提出應力(li)(li)吸(xi)附(fu)破(po)裂(lie)(lie)(lie)(lie)理論(lun)(lun)。他認(ren)為,應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)開(kai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)一般并不(bu)是由(you)于金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)化(hua)學(xue)溶解所(suo)引起(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),而是由(you)于環(huan)境中某些破(po)壞性組(zu)分對(dui)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)內表面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu),削弱了金(jin)(jin)屬(shu)(shu)原子間的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)結合(he)力(li)(li),在(zai)拉應力(li)(li)作用(yong)下引起(qi)破(po)裂(lie)(lie)(lie)(lie)。這是一種(zhong)純機械性破(po)裂(lie)(lie)(lie)(lie)機理。此模型(xing)為純機械開(kai)裂(lie)(lie)(lie)(lie)模型(xing),該模型(xing)得到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)大支持是許(xu)多純金(jin)(jin)屬(shu)(shu)和合(he)金(jin)(jin)在(zai)液態金(jin)(jin)屬(shu)(shu)中的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)脆斷。吸(xi)附(fu)使金(jin)(jin)屬(shu)(shu)表面能降低(di),降低(di)得越(yue)多,應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)敏感性越(yue)高,但(dan)(dan)有的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現象(xiang)卻是相反的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de),缺乏廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗支持,在(zai)水介質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)理論(lun)(lun)中所(suo)占的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)比例不(bu)大。
六、腐(fu)蝕產物楔入理論
腐蝕(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)(de),他認為,腐蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)沉積(ji)在裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)尖(jian)(jian)端后(hou)面的(de)(de)陰(yin)極區。這(zhe)(zhe)種腐蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)有舌狀(zhuang)、扇(shan)狀(zhuang)等。在未(wei)加應力(li)(li)時(shi),腐蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)雜亂分布;加應力(li)(li)后(hou),不僅使腐蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)沿(yan)晶體缺(que)陷,特別是沿(yan)位錯線(xian)排(pai)列(lie),而且舌狀(zhuang)、扇(shan)狀(zhuang)等也發(fa)展(zhan)得更突出。腐蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)(de)沉積(ji)對裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)起了楔子(zi)(zi)作用,產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)了應力(li)(li)。當沉積(ji)物(wu)(wu)(wu)(wu)造成(cheng)的(de)(de)應力(li)(li)達到臨界值后(hou),裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)向(xiang)前擴展(zhan),新產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)內(nei)吸人了電解(jie)質溶(rong)液,使得裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)尖(jian)(jian)端陽(yang)極溶(rong)解(jie)繼續進行,這(zhe)(zhe)就產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)了更多的(de)(de)可(ke)溶(rong)性金(jin)屬離子(zi)(zi),這(zhe)(zhe)些離子(zi)(zi)擴散至陰(yin)極區并生(sheng)(sheng)成(cheng)氧化物(wu)(wu)(wu)(wu)和氫氧化物(wu)(wu)(wu)(wu)等沉積(ji)下來(lai),因(yin)此而產(chan)(chan)(chan)生(sheng)(sheng)的(de)(de)應力(li)(li)又(you)引起裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)(wen)向(xiang)前擴展(zhan),如此反復,直至開(kai)裂(lie)(lie)。
七、閉塞電(dian)池理論
閉(bi)(bi)塞電池(chi)理論(Occluded Cell Corrosion)認為,由(you)于金屬(shu)表(biao)面某些選擇性腐蝕(shi)的(de)結果,或者由(you)于某些特殊的(de)幾(ji)何形狀,使電解(jie)液中(zhong)這(zhe)些部(bu)位(wei)的(de)流動性受到限(xian)制,造成(cheng)這(zhe)些部(bu)位(wei)的(de)液體(ti)化(hua)(hua)學(xue)成(cheng)分與(yu)整體(ti)化(hua)(hua)學(xue)成(cheng)分有(you)很大差(cha)異,從(cong)而降(jiang)低(di)了(le)這(zhe)些部(bu)位(wei)的(de)電位(wei),加(jia)速(su)該(gai)區域的(de)局部(bu)腐蝕(shi),形成(cheng)空洞,這(zhe)些空洞就是所謂的(de)閉(bi)(bi)塞電池(chi)。閉(bi)(bi)塞電池(chi)內,陽極反應(ying)的(de)結果使酸(suan)度增加(jia),從(cong)而加(jia)速(su)了(le)孔蝕(shi)的(de)速(su)率(lv),在應(ying)力的(de)作用下孔蝕(shi)可(ke)擴展為裂紋。
八、以機(ji)械開裂為主的(de)兩(liang)段論
以(yi)機械開裂為主的兩段論認為:應力腐蝕首先由于電(dian)化(hua)學的腐蝕作用形成裂紋源,然后(hou)在應力的作用下(xia)迅速擴(kuo)(kuo)展(zhan)而(er)(er)開裂。當裂紋擴(kuo)(kuo)展(zhan)遇到析出(chu)物或不規則取向晶粒時(shi)而(er)(er)停止,然后(hou)再進行(xing)電(dian)化(hua)學腐蝕,這樣(yang)交替(ti)進行(xing),直至(zhi)開裂。
九、開裂(lie)三段(duan)論(lun)理(li)論(lun)
左景伊(yi)提出開裂(lie)(lie)三階(jie)段(duan)理(li)論(lun),其(qi)要點是(shi)解(jie)釋所謂的特性離子作用。這三個階(jie)段(duan)是(shi):材料(liao)表(biao)(biao)面生成(cheng)鈍化(hua)膜或(huo)保(bao)(bao)護(hu)膜,全(quan)面腐蝕(shi)速率比較(jiao)低,使腐蝕(shi)只發(fa)生在(zai)局部區域;保(bao)(bao)護(hu)膜局部破裂(lie)(lie),形成(cheng)孔蝕(shi)或(huo)裂(lie)(lie)紋(wen)源(yuan);縫內環境(jing)發(fa)生關鍵性的變化(hua),裂(lie)(lie)縫向縱深發(fa)展(zhan),而不是(shi)在(zai)表(biao)(biao)面徑向擴散。