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(xiàn)為斷裂，斷口呈脆性斷裂的形態(tài)。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(tài)下，在某些介質中經(jīng)過一段不長時間，就會發(fā)生破裂，隨著拉應力的加大，發(fā)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(fā)生破裂。應力的來源通常是由于金屬經(jīng)過不正確的熱處理或焊接和冷加工過程產(chǎn)生的殘余應力，也可能是外加負荷，或者二者同時存在。

  應力腐蝕破壞的特征是裂縫和拉應力方向垂直，斷口呈脆性破壞，顯微分析可在斷口附近發(fā)現(xiàn)許多裂紋，它們多沿晶界分布，也有穿晶分布，或晶界與穿晶混合分布。

  應力腐蝕破裂時，腐蝕介質是特定的，只有某些金屬一介質的組合才產(chǎn)生應力腐蝕破裂，如奧氏體不銹鋼的氯脆、高強度鋼的氫脆等。

  一般認為，產(chǎn)生奧氏體不銹鋼應力腐蝕是應力和電化學腐蝕共同作用的結果。奧氏體不銹鋼在介質中形成鈍化膜，在應力的作用下出現(xiàn)滑移臺階導致表面膜破裂，膜的局部破壞造成裸露金屬成為小陽極，小陽極的溶解逐步形成裂紋，在應力與環(huán)境的共同作用下，破裂過程加速發(fā)展。應力腐蝕的另一種機制是氫脆機制，認為蝕坑或裂紋內形成閉塞電池，使裂紋尖端或蝕坑底的介質具有低的pH，滿足了陰極析氫的條件，氫原子吸附于金屬表面引起氫脆，而導致應力腐蝕。

  在介質的影響下，裂紋可以在低于Kic時擴展而導致斷裂，如圖9.5所示。人們定義裂紋“長”時間或給定時間不擴展的應力場強度因子K1值為KIscc，Kiscc也是一種韌性參量，它與Kic的差異便是介質的影響。Kiscc／Kic則是衡量材料應力腐蝕敏感性的指標。

  當應力腐蝕裂紋前端的K1＞K1scc時，裂紋會隨時間而長大，裂紋擴展速率以da／dt斷裂時間表示。應力腐蝕的發(fā)展通常分為三個階段：第一階段包括孕育期、表面膜的蝕穿、裂紋的形核；第二階段為裂紋相對穩(wěn)定擴展階段；第三階段為裂紋快速擴展和斷裂階段。實踐中，第一階段往往最長，成為整個過程的控制階段。

  18Cr-8Ni奧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。

  無論在奧氏體鋼或復相鋼中加入1.5％以上的硅均能顯著改善鋼的抗應力腐蝕斷裂性能。硅能顯著縮小y區(qū)，因此含硅較高的鋼會含有8相，形成復相鋼。

  有關奧氏體不銹鋼氯脆各種影響因素的深入分析及其機理的研究可參閱有關文獻。

  測量Kiscc比較簡單，最常用的是懸臂梁彎曲試驗，試樣采用和測Kic的標準三點彎曲試樣相同，但要長一些。樣品一端固定于立柱上，另一端與一個力臂相連，力臂的另一端加上載荷。在樣品的預裂紋周圍配置所研究的環(huán)境，還可以同時測出da／dt-K1曲線。我國于1995年開始，制定了國家推薦標準GB／T 15970-1995《金屬和合金的腐蝕 應力腐蝕試驗》，直至2007年先后發(fā)布了第1～第9共9個部分。