應力腐蝕破裂（stress corrosion cracking，SCC）是靜拉應力與腐蝕共同作用下導致的一種損壞，表現為斷裂，斷口呈脆性斷裂的形態。腐蝕對斷裂的影響可以是通過對裂紋前端的陽極溶解，也可以是通過氫原子的作用使裂紋前端變脆。
不銹鋼在拉應力狀態下，在某些介質中經過一段不長時間，就會發生破裂，隨著拉應力的加大，發生破裂的時間縮短。當取消拉應力時，鋼的腐蝕量很小，并且不發生破裂。應力的來源通常是由于金屬經過不正確的熱處理或焊接和冷加工過程產生的殘余應力，也可能是外加負荷，或者二者同時存在。
應力腐蝕破壞(huai)的特征是裂(lie)縫和拉應力方向(xiang)垂直，斷口(kou)呈脆性破壞(huai)，顯微分(fen)析可在斷口(kou)附近發現(xian)許多裂(lie)紋，它們多沿晶界分(fen)布，也(ye)有穿晶分(fen)布，或晶界與穿晶混合分(fen)布。
應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破裂時，腐(fu)蝕(shi)(shi)介質是特定的(de)，只有某些金屬(shu)一介質的(de)組合才產生應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)破裂，如奧氏(shi)體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)氯(lv)脆(cui)、高強度鋼(gang)(gang)的(de)氫脆(cui)等。
一般認(ren)為，產生奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼應(ying)力腐蝕是(shi)應(ying)力和電化學腐蝕共(gong)同作用的(de)結果。奧氏體(ti)不(bu)銹(xiu)鋼在(zai)介質中(zhong)形(xing)成(cheng)(cheng)鈍化膜(mo)，在(zai)應(ying)力的(de)作用下出現滑移臺(tai)階(jie)導(dao)致(zhi)表面膜(mo)破(po)裂(lie)(lie)，膜(mo)的(de)局部破(po)壞造成(cheng)(cheng)裸(luo)露金屬成(cheng)(cheng)為小陽極(ji)，小陽極(ji)的(de)溶(rong)解逐步形(xing)成(cheng)(cheng)裂(lie)(lie)紋，在(zai)應(ying)力與環境的(de)共(gong)同作用下，破(po)裂(lie)(lie)過(guo)程(cheng)加(jia)速(su)發展。應(ying)力腐蝕的(de)另一種機制是(shi)氫脆機制，認(ren)為蝕坑或(huo)(huo)裂(lie)(lie)紋內形(xing)成(cheng)(cheng)閉塞電池，使(shi)裂(lie)(lie)紋尖端或(huo)(huo)蝕坑底的(de)介質具有低的(de)pH，滿足了陰極(ji)析(xi)氫的(de)條(tiao)件，氫原子吸附于(yu)金屬表面引起氫脆，而導(dao)致(zhi)應(ying)力腐蝕。
在介(jie)質(zhi)的影響(xiang)(xiang)下，裂(lie)(lie)紋(wen)可以在低(di)于Kic時擴展而導致斷裂(lie)(lie)，如圖9.5所示。人們定義裂(lie)(lie)紋(wen)“長(chang)”時間(jian)或給定時間(jian)不擴展的應力場(chang)強度因子K1值為(wei)KIscc，Kiscc也(ye)是一種韌性(xing)參量，它(ta)與Kic的差異便是介(jie)質(zhi)的影響(xiang)(xiang)。Kiscc／Kic則是衡量材料應力腐蝕(shi)敏感性(xing)的指(zhi)標。
當應力腐(fu)蝕裂(lie)紋(wen)前端的(de)(de)K1＞K1scc時(shi)(shi)，裂(lie)紋(wen)會隨時(shi)(shi)間而長大，裂(lie)紋(wen)擴(kuo)展(zhan)速率(lv)以da／dt斷(duan)裂(lie)時(shi)(shi)間表示。應力腐(fu)蝕的(de)(de)發(fa)展(zhan)通(tong)常分(fen)為(wei)三(san)個階(jie)(jie)段：第(di)(di)一(yi)階(jie)(jie)段包(bao)括孕(yun)育期、表面膜的(de)(de)蝕穿、裂(lie)紋(wen)的(de)(de)形核；第(di)(di)二(er)階(jie)(jie)段為(wei)裂(lie)紋(wen)相對穩(wen)定(ding)擴(kuo)展(zhan)階(jie)(jie)段；第(di)(di)三(san)階(jie)(jie)段為(wei)裂(lie)紋(wen)快速擴(kuo)展(zhan)和斷(duan)裂(lie)階(jie)(jie)段。實踐中，第(di)(di)一(yi)階(jie)(jie)段往(wang)往(wang)最長，成為(wei)整個過程的(de)(de)控制階(jie)(jie)段。
18Cr-8Ni奧(ao)氏體不銹鋼對氯脆的敏感性很大。鎳含量高于8％時，鎳含量越高，抗氯脆能力越大。鎳含量低于8％時，鎳含量越低，抗氯脆能力越大。這是由于生成的復相鋼和鐵素體不銹鋼的氯脆趨勢較小。用錳氮代替鎳的鉻錳氮奧氏體不銹鋼有較好的抗氯脆性能。在18Cr-8Ni奧氏體不銹鋼中加入1％～2％Mo將增加氯脆趨勢。鈦和鈮都增加鉻鎳奧氏體不銹鋼對氯脆的敏感性。
無論在奧氏體鋼(gang)或復(fu)相鋼(gang)中(zhong)加(jia)入(ru)1.5％以上的(de)(de)硅均能顯著改善鋼(gang)的(de)(de)抗應力腐蝕斷裂性能。硅能顯著縮小y區，因此含硅較高(gao)的(de)(de)鋼(gang)會含有(you)8相，形成復(fu)相鋼(gang)。
有(you)(you)關奧氏(shi)體不(bu)銹(xiu)鋼氯脆各種影響(xiang)因素的深入分(fen)析及(ji)其機理的研究可參閱有(you)(you)關文獻。
測量Kiscc比(bi)較簡(jian)單(dan)，最常用(yong)的(de)(de)是懸臂(bei)梁彎(wan)曲(qu)試(shi)(shi)驗(yan)，試(shi)(shi)樣采(cai)用(yong)和(he)測Kic的(de)(de)標準三點(dian)彎(wan)曲(qu)試(shi)(shi)樣相同(tong)，但(dan)要長(chang)一(yi)(yi)些(xie)。樣品(pin)一(yi)(yi)端固定于立柱上，另一(yi)(yi)端與(yu)一(yi)(yi)個力(li)臂(bei)相連，力(li)臂(bei)的(de)(de)另一(yi)(yi)端加上載荷。在樣品(pin)的(de)(de)預裂紋(wen)周圍配置所(suo)研究的(de)(de)環境，還(huan)可以(yi)同(tong)時測出da／dt-K1曲(qu)線。我國于1995年開始，制定了國家推薦標準GB／T 15970-1995《金屬和(he)合金的(de)(de)腐蝕 應力(li)腐蝕試(shi)(shi)驗(yan)》，直至2007年先后發布(bu)了第1～第9共(gong)9個部分。
