定义
应力腐蚀破裂（Stress Corrosion Cracking，简称 SCC）是指金属材料在特定的腐蚀介质和拉应力（残余应力或外加应力）共同作用下，经过一段时间后产生的一种低应力脆性断裂现象。这种断裂通常发生在远低于材料屈服强度的应力水平下，并且在没有明显宏观变形迹象的情况下突然发生，是一种极其危险的局部腐蚀形式。
产生条件
腐蚀介质：
不同的金属材料对腐蚀介质有不同的敏感性。例如，奥氏体不锈钢在含有氯离子（Cl⁻）的溶液中容易发生应力腐蚀破裂。当不锈钢处于海洋环境或使用含氯的清洗剂等情况时，氯离子会吸附在不锈钢表面，破坏其钝化膜，为应力腐蚀创造条件。对于碳钢和低合金钢，在含有硫化氢（H₂S）的酸性环境（如石油天然气开采中的酸性油气井环境）中容易出现这种现象。
拉应力：
拉应力可以是外加的，如在机械装配过程中施加的紧固力；也可以是材料内部本身存在的残余应力。例如，在焊接过程中，由于焊接热影响区的不均匀冷却，会在金属内部产生残余拉应力。当这些拉应力与腐蚀介质同时存在时，就可能引发应力腐蚀破裂。残余应力即使在没有外加应力的情况下，也可能导致材料在腐蚀介质作用下发生破裂。
机理
一般认为，应力腐蚀破裂是一个复杂的电化学和力学相互作用的过程。首先，在腐蚀介质作用下，金属表面的钝化膜（如果有的话）被局部破坏，形成微小的腐蚀坑。这些腐蚀坑作为应力集中点，在拉应力的作用下，会促使裂纹的萌生。然后，裂纹尖端的金属由于处于高应力状态，其电极电位比其他部位低，形成了一个局部的阳极区，加速了金属的溶解。随着裂纹的不断扩展，最终导致材料的断裂。以铝合金在含氯化物溶液中的应力腐蚀破裂为例，氯化物会破坏铝合金表面的氧化膜，产生的腐蚀坑在拉应力作用下发展成裂纹，裂纹尖端的电化学腐蚀和机械应力的协同作用使得裂纹迅速扩展，直至铝合金构件断裂。
预防措施
控制环境因素：
尽量减少腐蚀介质的接触。例如，对于在海洋环境中使用的金属结构，可以采用涂层防护，如涂覆防腐漆，阻止氯离子等腐蚀介质与金属表面接触。在一些含有硫化氢的工业环境中，可以通过添加缓蚀剂来降低腐蚀速率。缓蚀剂能够吸附在金属表面，形成一层保护膜，或者改变金属表面的电化学过程，从而抑制腐蚀和应力腐蚀破裂的发生。
降低应力水平：
消除或减少残余应力。例如，通过热处理工艺（如去应力退火）来消除焊接结构中的残余应力。在机械设计和制造过程中，合理设计结构，避免应力集中。例如，在零件的转角处采用圆角过渡，而不是直角，这样可以减少应力集中系数，降低应力腐蚀破裂的风险。
材料选择和改性：
选择对应力腐蚀破裂不敏感的材料。例如，在某些含有氯离子的环境中，双相不锈钢比奥氏体不锈钢具有更好的抗应力腐蚀破裂性能。还可以对材料进行改性，如通过合金化的方法在金属中添加某些元素来提高其抗应力腐蚀破裂能力。例如，在铝合金中添加铜、镁等元素，可以改善其抗应力腐蚀性能。
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