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，奧氏體不銹鋼管焊接接頭易發生應力腐蝕斷裂。
1. 應力(li)腐蝕的機理
應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)是指在(zai)靜(jing)(jing)拉(la)伸應(ying)(ying)力(li)(li)與電(dian)(dian)化學介(jie)質共(gong)同作用(yong)下(xia)(xia)、在(zai)陽極溶解(jie)過程中，陰極氫(qing)(qing)脆(cui)引起(qi)的斷裂(lie)。在(zai)應(ying)(ying)力(li)(li)與腐(fu)蝕(shi)(shi)介(jie)質共(gong)同作用(yong)下(xia)(xia)，有3種不同類型的局部腐(fu)蝕(shi)(shi)，即應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)、氫(qing)(qing)脆(cui)和腐(fu)蝕(shi)(shi)疲勞。氫(qing)(qing)脆(cui)也是在(zai)靜(jing)(jing)拉(la)伸應(ying)(ying)力(li)(li)與電(dian)(dian)化學介(jie)質作用(yong)下(xia)(xia)產生的，但氫(qing)(qing)脆(cui)是由于(yu)陰極吸附(fu)而引起(qi)的斷裂(lie)。圖3-2是不銹(xiu)鋼應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)斷裂(lie)（陽極溶解(jie)）和氫(qing)(qing)脆(cui)（陰極氫(qing)(qing)脆(cui)）模型。
腐蝕疲(pi)勞(lao)是由于除(chu)靜拉伸應(ying)力外，還有交變周期的(de)應(ying)力共同(tong)作用而引起的(de)。
2. 應力(li)腐蝕(shi)斷裂(lie)的條件(jian)
實驗研(yan)究(jiu)結(jie)果表明(ming)：不銹鋼管(guan)焊(han)接結(jie)構在一定(ding)靜拉伸應(ying)辦、定(ding)溫度條(tiao)件(jian)下的特(te)殊(shu)介質聯合作用下，才能發生(sheng)應(ying)力腐蝕。其特(te)殊(shu)條(tiao)件(jian)如(ru)下。
a. 腐蝕(shi)介質條件(jian)
通(tong)常介質(zhi)(zhi)與被(bei)腐(fu)蝕(shi)材料(liao)之間有(you)匹配(pei)性，并(bing)不(bu)是所有(you)介質(zhi)(zhi)與任(ren)何(he)材料(liao)之間都能(neng)(neng)發生應(ying)力腐(fu)蝕(shi)。表3-1是能(neng)(neng)夠引起奧(ao)氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼應(ying)力腐(fu)蝕(shi)的介質(zhi)(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(li)條件
應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕一(yi)般(ban)只(zhi)在拉伸應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)作用下產生，尤其是焊接結構中(zhong)的(de)焊接殘余應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)。當(dang)然還有工作應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)的(de)作用。消除殘余應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)是防(fang)止應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕的(de)有效措施之一(yi)。
c. 材(cai)料條件(jian)
一般情況下(xia)，應(ying)力(li)腐蝕(shi)都發(fa)(fa)生于合(he)金材料，純金屬不發(fa)(fa)生應(ying)力(li)腐蝕(shi)。特別是合(he)金元素(su)發(fa)(fa)生偏(pian)析(xi)時(shi)，產生晶(jing)界偏(pian)析(xi)會引起晶(jing)間型應(ying)力(li)腐蝕(shi)斷裂。
3. 應力(li)腐蝕斷(duan)裂的特征(zheng)
從焊縫外觀看(kan)，應力(li)腐蝕(shi)裂(lie)(lie)紋(wen)無明顯的(de)(de)均勻腐蝕(shi)痕跡，且(qie)(qie)多(duo)層龜(gui)裂(lie)(lie)形式(shi)、斷斷續續的(de)(de)而且(qie)(qie)多(duo)數為橫向裂(lie)(lie)紋(wen)。對于奧氏體不銹(xiu)鋼，介質不同，斷裂(lie)(lie)性質就會(hui)發生(sheng)變(bian)化，也會(hui)出現沿晶(jing)斷裂(lie)(lie)的(de)(de)情況，或(huo)者(zhe)穿晶(jing)和沿晶(jing)的(de)(de)混合性質的(de)(de)斷裂(lie)(lie)，如表3-2所示。
由于(yu)構(gou)件的(de)材質、服(fu)役環境(jing)、承受載荷及應力(li)狀(zhuang)態不同(tong)，應力(li)腐蝕(shi)裂紋的(de)擴展途徑也有(you)很大不同(tong)。其擴展大體(ti)分為以下3種類型。
①. 深向擴展型。由(you)起裂點開始，一直向縱深擴展，很少有分支。這種(zhong)應力腐蝕主要以穿晶（TG）形式擴展。
②. 橫(heng)向擴展。由起裂點開始，不是向深處發展，而是橫(heng)向擴展，形成(cheng)樹根狀(zhuang)的密集分(fen)支。這種應(ying)力腐蝕裂紋(wen)也是以穿晶形式(shi)擴展。
③. 縱橫(heng)擴(kuo)展(zhan)型。這(zhe)種應力腐蝕(shi)裂(lie)紋(wen)擴(kuo)展(zhan)的(de)(de)(de)途徑兼有上(shang)述的(de)(de)(de)擴(kuo)展(zhan)特征，即由起裂(lie)點開始，既(ji)向深處(chu)發展(zhan)，又向橫(heng)向發展(zhan)，其(qi)擴(kuo)展(zhan)的(de)(de)(de)途徑具有沿(yan)晶（IG）的(de)(de)(de)特征。上(shang)述3種類(lei)型的(de)(de)(de)應力腐蝕(shi)擴(kuo)展(zhan)形態如圖3-4所示。
