材料腐蚀与防护3课件

3.5 3.5 主要内容主要内容选择腐蚀1选择腐蚀的形式2选择腐蚀机理3选择性腐蚀的影响因素与控制措施43.5 主要内容选择腐蚀1选择腐蚀的形式2选择腐蚀机理3选择23.5.1 3.5.1 选择腐蚀选择腐蚀v合金在腐蚀过程中，活性较强的组元合金在腐蚀过程中，活性较强的组元(某种元素或某一相某种元素或某一相)优先溶解优先溶解或溶解量大于其在合金中所占的比例，这种类型或溶解量大于其在合金中所占的比例，这种类型的腐蚀称为的腐蚀称为成分选择性腐蚀成分选择性腐蚀或或选择性浸出选择性浸出(selective(selective corrosioncorrosion或或selective leaching)selective leaching)。v选择性腐蚀发生在选择性腐蚀发生在二元或多元固溶体二元或多元固溶体合金中，电位较高的合金中，电位较高的组元为阴极，电位较低的组元为阳极，组成腐蚀原电池，组元为阴极，电位较低的组元为阳极，组成腐蚀原电池，使电位较高的组元保持稳定或重新沉积，而电位较低的组使电位较高的组元保持稳定或重新沉积，而电位较低的组元发生溶解。元发生溶解。v合金发生选择性腐蚀的合金发生选择性腐蚀的本质本质是由于合金中各组分的化学稳是由于合金中各组分的化学稳定性或化学活性不同。定性或化学活性不同。23.5.1 选择腐蚀合金在腐蚀过程中，活性较强的组元(某种33.5.2 3.5.2 选择腐蚀形式选择腐蚀形式从外观上，可以将选择性腐蚀分为从外观上，可以将选择性腐蚀分为三种破坏形式三种破坏形式：v(1)(1)层式层式 腐蚀较均匀地波及整个材料的表面；腐蚀较均匀地波及整个材料的表面；v(2)(2)栓式栓式 腐蚀集中发生在材料表面的某些局部区域，并不腐蚀集中发生在材料表面的某些局部区域，并不断地向材料的纵深发展；断地向材料的纵深发展；v(3)(3)点蚀点蚀 成分选择性腐蚀在点蚀的基础上进行，即起始于成分选择性腐蚀在点蚀的基础上进行，即起始于点蚀孔处。点蚀孔处。选择性腐蚀发生后，在材料表面留下一个多孔的残余选择性腐蚀发生后，在材料表面留下一个多孔的残余结构，虽然总尺寸变化不大。但是其机械强度、硬度和韧结构，虽然总尺寸变化不大。但是其机械强度、硬度和韧性大大降低，甚至完全丧失，能够引起难以预料的突发性性大大降低，甚至完全丧失，能够引起难以预料的突发性失效。失效。33.5.2 选择腐蚀形式从外观上，可以将选择性腐蚀分为三种445（1 1）黄铜脱锌）黄铜脱锌v从腐蚀形态看，黄铜脱锌有两种形式，即从腐蚀形态看，黄铜脱锌有两种形式，即栓式脱栓式脱锌和层式脱锌锌和层式脱锌。5（1）黄铜脱锌从腐蚀形态看，黄铜脱锌有两种形式，即栓式脱锌6栓式腐蚀栓式腐蚀u腐蚀沿着局部区域向腐蚀沿着局部区域向深处发展，构件呈深处发展，构件呈针孔针孔式腐蚀特征式腐蚀特征，局部腐蚀，局部腐蚀速率可达速率可达5mm/y5mm/y，而真，而真空周围的区域却没有明空周围的区域却没有明显的腐蚀迹象。显的腐蚀迹象。u这种腐蚀易导致黄铜这种腐蚀易导致黄铜管管穿孔或引起突发性脆穿孔或引起突发性脆性断裂性断裂。6栓式腐蚀腐蚀沿着局部区域向深处发展，构件呈针孔式腐蚀特征，7层式脱锌层式脱锌v层式（或层状）脱锌是在铜合金材料的层式（或层状）脱锌是在铜合金材料的整个表面上整个表面上发生锌发生锌元素的优先脱除，构件整体减薄，强度逐渐减弱，通常较元素的优先脱除，构件整体减薄，强度逐渐减弱，通常较栓式脱锌的破坏性低。栓式脱锌的破坏性低。v一般含锌量较一般含锌量较低低的黄铜在的黄铜在高高于室温的于室温的高高盐含量的盐含量的中中性、性、碱碱性性弱酸弱酸性介质中易发生性介质中易发生栓式栓式脱锌，而含锌量较脱锌，而含锌量较高高的黄铜则的黄铜则易在易在低低盐含量的盐含量的酸酸性或性或弱酸弱酸性介质中发生性介质中发生层式层式脱锌。脱锌。层式脱锌层式脱锌7层式脱锌层式（或层状）脱锌是在铜合金材料的整个表面上发生锌8组织结构的影响组织结构的影响v由铜锌二元合金组成的简单黄铜由铜锌二元合金组成的简单黄铜包括包括 黄铜（黄铜（w wZn Zn 0.36 0.36），），+两相黄铜（两相黄铜（w wZnZn为为0.36-0.4650.36-0.465）和）和 黄铜（黄铜（w wZnZn为为0.47-0.500.47-0.50）。）。v 相含锌量高，腐蚀电位比含锌相含锌量高，腐蚀电位比含锌量低的量低的 相低，因此相低，因此 黄铜的脱锌黄铜的脱锌腐蚀的倾向较大腐蚀的倾向较大。v +两相黄铜的脱锌倾向比单相两相黄铜的脱锌倾向比单相 黄铜严重，并且因黄铜严重，并且因 相阳极性高，相阳极性高，脱锌往往从脱锌往往从 相开始，待相开始，待 相已被相已被腐蚀至几乎消失，然后再发展到腐蚀至几乎消失，然后再发展到 相。相。8组织结构的影响由铜锌二元合金组成的简单黄铜包括黄铜（wZ（2 2）铸铁的石墨化腐蚀）铸铁的石墨化腐蚀9灰铸铁的典型石墨形态灰铸铁的典型石墨形态a)a)片状石墨片状石墨b)b)蠕虫状石墨蠕虫状石墨c)c)团絮状石墨团絮状石墨d)d)球状石墨球状石墨u灰口铸铁的灰口铸铁的铁素体相铁素体相对石墨对石墨是阳极是阳极，石墨为阴极石墨为阴极。u铁被溶解下来，只剩下粉末状的石墨铁被溶解下来，只剩下粉末状的石墨沉积在铸铁的表面上，称此现象为沉积在铸铁的表面上，称此现象为“石石墨化墨化”腐蚀腐蚀。u石墨化腐蚀是一个缓慢而均匀的过程，石墨化腐蚀是一个缓慢而均匀的过程，但仍具有一定的但仍具有一定的危险性危险性。如长期埋在土。如长期埋在土壤中的灰口铸铁管道发生的石墨化腐蚀，壤中的灰口铸铁管道发生的石墨化腐蚀，可使铸铁丧失强度和金属特性。可使铸铁丧失强度和金属特性。（2）铸铁的石墨化腐蚀9灰铸铁的典型石墨形态a)片状石墨103.5.3 3.5.3 选择性腐蚀的机理选择性腐蚀的机理v黄铜的脱锌机理是黄铜中的黄铜的脱锌机理是黄铜中的锌发生选择性溶解锌发生选择性溶解，合金内，合金内部的锌通过表层上的复合空位迅速扩散并达到溶解反应部的锌通过表层上的复合空位迅速扩散并达到溶解反应的地点，从而继续保持溶解，由此导致表层留下疏松的的地点，从而继续保持溶解，由此导致表层留下疏松的同层。同层。v但也有人认为该理由不够充分，其根据是溶液或离子要但也有人认为该理由不够充分，其根据是溶液或离子要通过复杂而曲折的空位是相当困难的，要么不易使脱锌通过复杂而曲折的空位是相当困难的，要么不易使脱锌达到相当深度，要么造成脱锌相当缓慢达到相当深度，要么造成脱锌相当缓慢。（1 1）选择性溶解理论）选择性溶解理论103.5.3 选择性腐蚀的机理黄铜的脱锌机理是黄铜中的锌发11（2 2）溶解）溶解-再沉积理论再沉积理论该理论认为，黄铜的脱锌由黄铜的整体溶解、锌离子留在溶液和铜反镀回基体等步骤组成。(1)黄铜的整体溶解:(2)铜的反镀(或再沉积):由于Zn的活性高，阳极溶解出的Zn2+留在水溶液中，而富集在基体表面的Cu2+将产生置换反应(阴极)，即选择性腐蚀的机理选择性腐蚀的机理11（2）溶解-再沉积理论该理论认为，黄铜的脱锌由黄铜的整体12（3 3）综合作用机理）综合作用机理选择性腐蚀的机理选择性腐蚀的机理u在在不同的介质环境条件不同的介质环境条件下，选择性腐蚀的下，选择性腐蚀的机理不同机理不同 。例如，在弱酸性介质中或温度较低的条件下，选择性溶解起主例如，在弱酸性介质中或温度较低的条件下，选择性溶解起主导作用；而在强酸性介质、海水或高温条件下，溶解再沉积机理起导作用；而在强酸性介质、海水或高温条件下，溶解再沉积机理起作用。作用。u在选择性腐蚀发展的在选择性腐蚀发展的不同阶段不同阶段可以有可以有不同的机理起主不同的机理起主导作用导作用。在黄铜脱锌初期，以锌的优先溶解为主，产生的富铜位置对后在黄铜脱锌初期，以锌的优先溶解为主，产生的富铜位置对后期的铜再沉积起阴极区作用；随着腐蚀进程的发展，转化为以合金期的铜再沉积起阴极区作用；随着腐蚀进程的发展，转化为以合金溶解和铜再沉积为主的腐蚀，这些观点也得到了一些直接或间接试溶解和铜再沉积为主的腐蚀，这些观点也得到了一些直接或间接试验的支持。验的支持。12（3）综合作用机理选择性腐蚀的机理在不同的介质环境条件下133.5.4 3.5.4 选择性腐蚀的影响因素与控制措施选择性腐蚀的影响因素与控制措施v合金中活性组元的含量越高，脱合金元素的倾向就越大，合金中活性组元的含量越高，脱合金元素的倾向就越大，因此，为了控制选择性腐蚀，有效方法之一就是尽可能因此，为了控制选择性腐蚀，有效方法之一就是尽可能选选择含活性组元低的合金择含活性组元低的合金。v除了主加合金组元外，除了主加合金组元外，添加少量的辅加合金添加少量的辅加合金元素元素，也会对，也会对选择性腐蚀产生重要影响。选择性腐蚀产生重要影响。例如，在黄铜中加入砷、锑、锡、磷、镍和铝均可有效地抑制其例如，在黄铜中加入砷、锑、锡、磷、镍和铝均可有效地抑制其脱锌腐蚀，基于此原因目前发展了一些含这类辅加合金元素的新型合脱锌腐蚀，基于此原因目前发展了一些含这类辅加合金元素的新型合金以控制黄铜的脱锌，从综合效果和经济上考虑，则以加入砷和磷金以控制黄铜的脱锌，从综合效果和经济上考虑，则以加入砷和磷最为有利。最为有利。v在环境介质中在环境介质中加入缓蚀剂加入缓蚀剂则是控制选择性腐蚀的另一种重则是控制选择性腐蚀的另一种重要手段。要手段。133.5.4 选择性腐蚀的影响因素与控制措施合金中活性组元第三章第三章14第第第第3 3章章章章 全面腐蚀与局部腐蚀全面腐蚀与局部腐蚀全面腐蚀与局部腐蚀全面腐蚀与局部腐蚀第六节 应力腐蚀14第3章 全面腐蚀与局部腐蚀第六节 应力腐蚀3.6 3.6 主要内容主要内容应力腐蚀1应力腐蚀的特征2应力腐蚀机理3影响应力腐蚀断裂的因素4应力腐蚀的控制措施53.6 主要内容应力腐蚀1应力腐蚀的特征2应力腐蚀机理3影响163.6.1 3.6.1 应力腐蚀应力腐蚀u材材料料在在应应力力(外外加加的的、残残余余的的、化化学学变变化化或或相相交交引引起起的的)和和环环境境介介质质协协同同作作用用下下发发生生的开裂或断裂现象，称为材料的的开裂或断裂现象，称为材料的环境断裂环境断裂。u如如果果环环境境介介质质为为腐腐蚀蚀性性环环境境，则则称称之之为为应力作用下的腐蚀。应力作用下的腐蚀。u应应力力腐腐蚀蚀开开裂裂(SCC)(SCC)是是指指受受应应力力的的材材料料在在特特定定腐腐蚀蚀环环境境下下产产生生滞滞后后开开裂裂，甚甚至至发发生生滞后断裂的现象。滞后断裂的现象。u发发生生SCCSCC的的材材料料不不受受应应力力的的作作用用时时，其其腐腐蚀蚀非非常常轻轻微微；当当承承受受的的应应力力超超过过某某一一临临界界值值时时，会会在在腐腐蚀蚀并并不不严严重重的的情情况况下下发发生生开开裂或断裂。裂或断裂。u材材料料、应应力力和和腐腐蚀蚀环环境境是是发发生生应应力力腐腐蚀蚀的三要素。的三要素。163.6.1 应力腐蚀材料在应力(外加的、残余的、化学变化173.6.2 3.6.2 应力腐蚀特征应力腐蚀特征v1)1)应力性质应力性质 通常认为应力腐蚀只有在拉应力条件下才能发生，这通常认为应力腐蚀只有在拉应力条件下才能发生，这种应力可以是种应力可以是外加应力外加应力，或是加工，或是加工(铸造、锻造、轧制、铸造、锻造、轧制、挤压、机加工、焊接等挤压、机加工、焊接等)、热处理、表面处理、磨削、装、热处理、表面处理、磨削、装配等过程中引入的配等过程中引入的残余应力残余应力，也可以是腐蚀产物的楔人作，也可以是腐蚀产物的楔人作用而引起的用而引起的扩张应力扩张应力。v2)2)临界应力临界应力 应力腐蚀开裂是一种与时间有关的应力腐蚀开裂是一种与时间有关的滞后破坏滞后破坏，材料所，材料所受应力愈小，断裂时间受应力愈小，断裂时间t tF F愈长。在应力小于某一临界值后愈长。在应力小于某一临界值后t tF F趋于无穷，此应力值称为应力腐蚀的临界应力趋于无穷，此应力值称为应力腐蚀的临界应力 (SCCSCC)。对于存在欲裂纹的试样或构件，则存在一临界应力强度因对于存在欲裂纹的试样或构件，则存在一临界应力强度因子子(K(KISCCISCC)（1 1）应力特征）应力特征173.6.2 应力腐蚀特征1)应力性质（1）应力特征18（1 1）应力的特征）应力的特征v当应变速率当应变速率 大于某一临界值后，大于某一临界值后，其塑性损失不明显，表明应力腐其塑性损失不明显，表明应力腐蚀敏感性较低蚀敏感性较低(因高应变速率时，因高应变速率时，断裂时间太短，应力腐蚀裂纹来断裂时间太短，应力腐蚀裂纹来不及形核就发生机械过载断裂不及形核就发生机械过载断裂)；v当应变速率小于其一临界值后，当应变速率小于其一临界值后，其塑性损失也不明显，同样表明其塑性损失也不明显，同样表明应力腐蚀敏感性较低应力腐蚀敏感性较低(原因是应原因是应变速率过低，拉伸使金属表面膜变速率过低，拉伸使金属表面膜破裂的速率低于新鲜金属重新形破裂的速率低于新鲜金属重新形成钝化膜的速率，这时新鲜金属成钝化膜的速率，这时新鲜金属来不及溶解又被膜覆盖、因此不来不及溶解又被膜覆盖、因此不发生应力腐蚀开裂发生应力腐蚀开裂)。v具有这种应力腐蚀规律的体系其具有这种应力腐蚀规律的体系其SCCSCC机理属于阳极溶解型。机理属于阳极溶解型。3)3)应变速率的作用应变速率的作用应力腐蚀特征应力腐蚀特征18（1）应力的特征当应变速率大于某一临界值后，其塑性损失19（2 2）环境特性）环境特性v1)1)特定的材料特定的材料/环境介质组合环境介质组合应力腐蚀特征应力腐蚀特征19（2）环境特性1)特定的材料/环境介质组合应力腐蚀特征202)2)特定的电位范围特定的电位范围u材料与特定介质的偶合是导致材料与特定介质的偶合是导致SCCSCC的的必要条件，可以从电化学的角度找到原必要条件，可以从电化学的角度找到原因，即金属材料因，即金属材料SCCSCC往往发生在电化学往往发生在电化学极化曲线的活化极化曲线的活化-阴极保护阴极保护过渡区、钝过渡区、钝化化-活化过渡区或钝化活化过渡区或钝化-过钝化过渡区过钝化过渡区。u在这种条件下，表面膜处于不稳定状在这种条件下，表面膜处于不稳定状态、局部易出现活化的态、局部易出现活化的点蚀核心点蚀核心，而大，而大部分区域处于钝化状态，从而构成大阴部分区域处于钝化状态，从而构成大阴极极-小阳极电化学腐蚀结构，为局部应小阳极电化学腐蚀结构，为局部应力腐蚀裂纹萌生提供了必要的条件。力腐蚀裂纹萌生提供了必要的条件。u温度温度愈高愈高，其，其SCCSCC敏感的电位范围敏感的电位范围愈愈大大。应力腐蚀特征应力腐蚀特征（2 2）环境特性）环境特性202)特定的电位范围材料与特定介质的偶合是导致SCC的必要213)3)局部环境与整体环境间的差异局部环境与整体环境间的差异以以“闭塞电池闭塞电池”机制为推动机制为推动力，裂纹内部电位较外部电力，裂纹内部电位较外部电位通常低数十毫伏到数百毫位通常低数十毫伏到数百毫伏，即裂尖是局部阳极区。伏，即裂尖是局部阳极区。应力腐蚀特征应力腐蚀特征（2 2）环境特性）环境特性213)局部环境与整体环境间的差异以“闭塞电池”机制为推动力22（3 3）材料学特性）材料学特性v1)1)材料成分的作用材料成分的作用 材料的材料的成分成分对对SCCSCC通常有明显的影响。通常有明显的影响。一般讲，合金比纯金属更易产生一般讲，合金比纯金属更易产生SCCSCC，原因是合金元素的，原因是合金元素的加入能够影响材料表面的电化学均匀性和稳定性，可能促加入能够影响材料表面的电化学均匀性和稳定性，可能促进进选择性腐蚀选择性腐蚀。v2)2)组织结构的作用组织结构的作用 材料的材料的微观组织结构微观组织结构对对SCCSCC有重要影响。有重要影响。例如，面心立方的奥氏体不锈钢在氯化物溶液中很容易产例如，面心立方的奥氏体不锈钢在氯化物溶液中很容易产生生SCCSCC，但体心立方的铁素体不锈钢则对该环境有很高的，但体心立方的铁素体不锈钢则对该环境有很高的SCCSCC抗力。材料的显微组织结构取决于材料成分、热处理抗力。材料的显微组织结构取决于材料成分、热处理制度，因此显微组织对制度，因此显微组织对SCCSCC的影响与材料成分、热处理制的影响与材料成分、热处理制度的作用相联系。度的作用相联系。应力腐蚀特征应力腐蚀特征22（3）材料学特性1)材料成分的作用 应力腐蚀特征23(4)(4)应力腐蚀裂纹扩展特征应力腐蚀裂纹扩展特征vSCCSCC的发生与发展可分为裂纹的的发生与发展可分为裂纹的孕育期孕育期和和扩展期扩展期两个阶段。两个阶段。vSCCSCC裂纹孕育期的长短取决于裂纹孕育期的长短取决于三要素三要素：材料性能、环境状材料性能、环境状况和力学条件况和力学条件，可以从几分钟到几年，甚至几十年。，可以从几分钟到几年，甚至几十年。断裂模型就是指裂纹扩展的方式。断裂模型就是指裂纹扩展的方式。断裂模型一般可分为：断裂模型一般可分为：u开口模型（模型开口模型（模型）也称为拉开型，也称为拉开型，u刃型滑动模型（模型刃型滑动模型（模型）也叫滑）也叫滑开型，开型，u螺型滑动模型（模型螺型滑动模型（模型）又叫撕）又叫撕开型。开型。应力腐蚀特征应力腐蚀特征23(4)应力腐蚀裂纹扩展特征SCC的发生与发展可分为裂纹24对于对于 型裂纹型裂纹 式中：式中：,a,a分别表示远离裂纹的均匀拉应力和裂纹长度；分别表示远离裂纹的均匀拉应力和裂纹长度；Y Y，形状因子是与裂纹形状、加载方式及试祥几何有关的量。，形状因子是与裂纹形状、加载方式及试祥几何有关的量。K是应力场强度因子，当它达到临界值是应力场强度因子，当它达到临界值KIC时，金属中裂纹时，金属中裂纹会迅速扩展而导致断裂，因此会迅速扩展而导致断裂，因此KIC是反应金属抵抗脆性断裂是反应金属抵抗脆性断裂的能力。的能力。应力腐蚀特征应力腐蚀特征(4)(4)应力腐蚀裂纹扩展特征应力腐蚀裂纹扩展特征从应力的角度来看，模型从应力的角度来看，模型是垂直于断裂面拉应力引起的断裂，而是垂直于断裂面拉应力引起的断裂，而模型模型和和则是剪切应力引起的断裂。则是剪切应力引起的断裂。24对于型裂纹应力腐蚀特征(4)应力腐蚀裂纹扩展特征从应25从裂纹扩展速率从裂纹扩展速率(da/dt)(da/dt)与裂纹尖端的应力场强度因子与裂纹尖端的应力场强度因子K K 的的关系，可以将关系，可以将SCCSCC裂纹扩展过程划分为裂纹扩展过程划分为三个阶段：三个阶段：应力腐蚀特征应力腐蚀特征(4)(4)应力腐蚀裂纹扩展特征应力腐蚀裂纹扩展特征（1 1）区区域域 当当K K稍稍大大于于K KISCCISCC时时，裂裂纹纹经经过过一一段段孕孕育育突突然然加加速速发发展展，即即在在区区内内，裂裂纹纹生生长长速率对速率对K K值较敏感。值较敏感。（2 2）区区域域 da/dtda/dt与与K K无无关关，通通常常说说的的裂裂纹纹扩扩展展速速率率就就是是指指该该区区速速率率，因因为为它它主主要要是是由由电电化化学学过过程程控控制制，较较强强烈烈的的依依赖赖于于溶溶液液的的pHpH值值、黏度和温度。黏度和温度。（3 3）区区域域 失失稳稳断断裂裂区区，裂裂纹纹深深度度已已接接近近临临界界尺尺寸寸a acrcr，当当超超过过这这个个值值时时，应应力力强强度度因因子子K KICIC达达到到时时，裂裂纹纹生生长长率率迅迅速速增增加加直直至至发发生生失失稳稳断断裂。裂。25应力腐蚀特征(4)应力腐蚀裂纹扩展特征（1）区域 当263.6.3 3.6.3 应力腐蚀的机理应力腐蚀的机理v阳极溶解阳极溶解SCCSCC理理(APC-SCC)(APC-SCC)论认为，应力腐蚀要经过膜破裂论认为，应力腐蚀要经过膜破裂-溶解溶解-断裂这三个阶段断裂这三个阶段v1)1)膜破裂膜破裂 只有膜遭受破坏，裂纹形核，才有可能沿某一择优路只有膜遭受破坏，裂纹形核，才有可能沿某一择优路径溶解，最终导致应力腐蚀断裂。膜的局部破坏可能是由径溶解，最终导致应力腐蚀断裂。膜的局部破坏可能是由于于化学原因化学原因或或机械原因机械原因造成的。造成的。v2 2）溶解溶解 阳极溶解控制的活性通道腐蚀型应力腐蚀断裂的裂纹是阳极溶解控制的活性通道腐蚀型应力腐蚀断裂的裂纹是通过裂纹尖端的阳极溶解过程而推进的。通过裂纹尖端的阳极溶解过程而推进的。裂纹扩展的可能途径有两个，即预先存在活性通道和应裂纹扩展的可能途径有两个，即预先存在活性通道和应变产生的活性通道。变产生的活性通道。（1 1）阳极溶解）阳极溶解SCCSCC理论理论(APC-SCC)(APC-SCC)263.6.3 应力腐蚀的机理阳极溶解SCC理(APC-SC27v2）溶解溶解 裂纹扩展的可能途径有两个，即预先存在活性通道和应变产生的活裂纹扩展的可能途径有两个，即预先存在活性通道和应变产生的活性通道。性通道。p 预先存在活性通道的电化学机理认为，发生预先存在活性通道的电化学机理认为，发生SCCSCC需要两个基本条需要两个基本条件：首先是材料中件：首先是材料中预先预先存在着对腐蚀敏感的、多少带有连续性的通道，存在着对腐蚀敏感的、多少带有连续性的通道，这种通道在特定环境下相对于周围组织是这种通道在特定环境下相对于周围组织是阳极阳极；其次是要有足够大的、；其次是要有足够大的、基本上基本上垂直于垂直于活性通道的活性通道的拉应力拉应力。p 应变产生活性通道认为，应力的作用不仅是造成膜的破裂，更重应变产生活性通道认为，应力的作用不仅是造成膜的破裂，更重要的是使裂尖局部区域迅速屈服，出现很多的要的是使裂尖局部区域迅速屈服，出现很多的化学活性点化学活性点，或降低了，或降低了溶解的活化能即应变造成新的活性溶解途径。溶解的活化能即应变造成新的活性溶解途径。v3）断裂断裂 应力腐蚀裂纹扩展达到临界尺寸，便会在机械力作用下发生失稳应力腐蚀裂纹扩展达到临界尺寸，便会在机械力作用下发生失稳快速断裂致。快速断裂致。（1 1）阳极溶解）阳极溶解SCCSCC理论理论(APC-SCC)(APC-SCC)应力腐蚀的机理应力腐蚀的机理272）溶解（1）阳极溶解SCC理论(APC-SCC)应力腐28（2 2）氢致开裂型理论（）氢致开裂型理论（HE-SCCHE-SCC）氢致开裂型理论（氢致开裂型理论（HE-SCCHE-SCC）认为：）认为：v如果阳极金属溶解腐蚀所对应的阴极过程是如果阳极金属溶解腐蚀所对应的阴极过程是析氢反应析氢反应，v而且原子氢能扩散进入金属并而且原子氢能扩散进入金属并控制控制了裂纹的形核与扩展，了裂纹的形核与扩展，v这一类的应力腐蚀就称为氢致开裂型应力腐蚀这一类的应力腐蚀就称为氢致开裂型应力腐蚀(HE-SCC)(HE-SCC)。应力腐蚀的机理应力腐蚀的机理28（2）氢致开裂型理论（HE-SCC）氢致开裂型理论（HE29APC-SCCAPC-SCC的的裂裂纹纹是是通通过过裂裂纹纹尖尖端端的的阳阳极极溶溶解解过过程程而而推推进进的的。活活性性通通道道可可以以是是合合金金中中原原先先已已经经存存在在的的一一些些连连续续或或准准连连续续的的成成分分不不均均匀匀区区，也也可可以以是是裂裂纹纹尖尖端端的的前前沿沿因因塑塑性性变变形形而而新新形形成成的的活活性性区区。阴阴极极过过程程除除了了与与阳阳极极过过程程所所产产生生的的电电子子发发生生反反应应外外，对对SCCSCC裂裂纹纹扩扩展展并并无无其其它影响。它影响。HE-SCCHE-SCC裂裂纹纹是是通通过过合合金金在在阴阴极极区区吸吸收收阴阴极极反反应应的的产产物物氢氢原原子子诱诱导导脆脆性性开开裂裂而而推推进进的的，阳阳极极过过程程仅仅为为阴阴极极提提供供电电子子，对对裂裂纹扩展并无直接影响。纹扩展并无直接影响。两种模型的比较两种模型的比较应力腐蚀的机理应力腐蚀的机理29APC-SCC的裂纹是通过裂纹尖端的阳极溶解过程而推进的30应力腐蚀的机理应力腐蚀的机理（3 3）滑移）滑移-溶解理论溶解理论30应力腐蚀的机理（3）滑移-溶解理论313.6.4 3.6.4 影响应力腐蚀断裂的因素影响应力腐蚀断裂的因素313.6.4 影响应力腐蚀断裂的因素323.6.5 3.6.5 应力腐蚀的控制方法应力腐蚀的控制方法v(1)(1)改善材质改善材质 尽量避免金属或合金在易发生应力腐蚀的环境介质中使用尽量避免金属或合金在易发生应力腐蚀的环境介质中使用v(2)(2)合理设计与控制应力合理设计与控制应力 退火是消除应力最重要的手段。退火是消除应力最重要的手段。v(3)(3)控制环境控制环境 通过除气、脱氧、出去矿物质等方法可除去环境中危害较通过除气、脱氧、出去矿物质等方法可除去环境中危害较大的介质组分大的介质组分v(4)(4)电化学保护电化学保护 通过电化学保护使金属离开通过电化学保护使金属离开SCCSCC敏感区，从而抑制敏感区，从而抑制SCCSCCv(5)(5)涂层涂层 使金属表面和环境隔开，避免产生使金属表面和环境隔开，避免产生SCCSCC。323.6.5 应力腐蚀的控制方法(1)改善材质