不銹鋼應(yīng)力腐蝕是由材料、環(huán)境和應(yīng)力三者共同作用的結(jié)果，如圖5-1所示。

不同的金屬或合金發(fā)生應(yīng)力腐蝕的環(huán)境是不同的，截至目前已發(fā)現(xiàn)奧氏體不銹鋼在含鹵素離子環(huán)境、H₂S水溶液、NaOH溶液等40多種介質(zhì)中都會(huì)發(fā)生應(yīng)力腐蝕。應(yīng)力腐蝕一般具有以下特點(diǎn)。

1. 脆性斷裂

  應(yīng)力腐蝕斷口是典型的脆性斷口，斷口附近肉眼觀察不到腐蝕產(chǎn)物和塑性變形。斷口形貌包括河流狀、扇狀、羽毛狀、魚骨狀等，在宏觀上裂紋擴(kuò)展垂直于應(yīng)力方向，其形態(tài)有沿晶型、穿晶型和混合型，如圖5-2所示。

2. 樹枝狀裂紋

  應(yīng)力腐蝕裂紋具有典型的樹枝狀特點(diǎn)，這是在腐蝕類型判斷中比較重要的依據(jù)。裂紋主干短粗，分支細(xì)長(zhǎng)。裂紋較深，但寬度較窄。從不同方向觀察到的裂紋形貌是不一樣的，部分裂紋形貌如圖5-3所示。

3. 不確定性

  不確定性一是指產(chǎn)生時(shí)間的不確定性；二是指裂紋擴(kuò)展方向的不確定性。裂紋的萌生時(shí)間與環(huán)境、應(yīng)力、材料以及使用狀態(tài)有關(guān)，其孕育期少則幾天，多則幾十年。裂紋的擴(kuò)展方向具有一定的隨機(jī)性，裂紋主干基本垂直于拉應(yīng)力方向延伸，而分支在材料的三個(gè)幾何方向都有擴(kuò)展，在擴(kuò)展過程中具有一定的隨機(jī)性。裂紋擴(kuò)展速度一般為10^-7~10^-4mm/s。