今天给各位分享应力腐蚀的知识，其中也会对应力腐蚀破裂进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

应力腐蚀和晶间腐蚀的区别

一、性质不同

1、应力腐蚀：材料、机械零件或构件在静应力（主要是拉应力）和腐蚀的共同作用下产生的失效现象。

2、晶间腐蚀：是局部腐蚀的一种。沿着金属晶粒间的分界面向内部扩展的腐蚀。

二、出现情况不同

1、应力腐蚀：常出现于锅炉用钢、黄铜、高强度铝合金和不锈钢中，凝汽器管、矿山用钢索、飞机紧急刹车用高压气瓶内壁等所产生的应力腐蚀也很显著。

2、晶间腐蚀：出现于黄铜、硬铝合金和一些不锈钢、镍基合金中。

三、原理不同

1、应力腐蚀：应力腐蚀是指在拉应力作用下，金属在腐蚀介质中引起的破坏。这种腐蚀一般均穿过晶粒，即所谓穿晶腐蚀。应力腐蚀由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。

2、晶间腐蚀：产生晶间腐蚀的不锈钢，当受到应力作用时，即会沿晶界断裂、强度几乎完全消失，这是不锈钢的一种最危险的破坏形式。晶间腐蚀可以分别产生在焊接接头的热影响区(HAZ)、焊缝或熔合线上，在熔合线上产生的晶间腐蚀又称刀线腐蚀(KLA)。

参考资料来源：百度百科-应力腐蚀

参考资料来源：百度百科-晶间腐蚀

什么是应力腐蚀消除应力腐蚀的措施有哪些

应力腐蚀破裂是金属在应力(拉应力)和腐蚀性介质的共同作用下(并有一定的温度条件)所引起的破裂。应力腐蚀较为复杂当应力不存在时腐蚀裂纹发展很慢，以至在材料寿命期内不发生开裂；当有应力并达到一定的水平后，金属会在腐蚀并不严重的情况下发生破裂，由于这样的破裂是脆性的，并没有明显预兆，容易造成灾难性事故。可能产生应力腐蚀破裂的金属材料和环境组合主要有以下几种：1、对碳钢和低合金钢，介质有碱液，硝酸盐溶液，无水液氨，湿硫化氢，,醋酸等；2、对奥式体不锈钢，介质有氯离子，氯化物+蒸汽，硫化氢，碱液等；3、对含钼奥式体不锈钢，介质有碱液，氯化物水溶液，硫酸+硫酸铜的水溶液等；4、对黄铜，介质有氨气及溶液，氯化铁，湿二氧化硫等，5、对钛，介质有含盐酸的甲醇或乙醇，熔融氯化钠等；6、对铝，介质有湿硫化氢，含氢硫化氢，海水等。

应力腐蚀原理是什么？

材料在静应力和腐蚀介质共同作用下发生的脆性开裂现象称为应力腐蚀开裂，简称应力腐蚀，英文缩写SCC。

结构和零件的受力状态是多种多样的，如拉伸应力、交变应力、冲击力、振动力等。不同应力状态与介质协同作用所造成的环境敏感断裂形式各不相同。 应力腐蚀应是电化学腐蚀和应力机械破坏相互促进裂纹的生成和扩展的过程。敏感的合金、特定介质和一定的静应力是发生应力腐蚀的三个必要条件。对于一定的材料，其应力腐蚀只发生在特定的介质中。这种材料与敏感介质的组合关系，称为应力腐蚀体系。

控制方法：

正确选材: 避免构成应力腐蚀体系，减轻应力腐蚀的敏感性。

合理设计、改进制造工艺 ：尽量减小应力集中效应。

改善环境介质：消除或减少介质中促进应力腐蚀的有害物质，加入适当的缓蚀剂。

电化学保护：外加电流极化，使金属的电位远离应力腐蚀敏感区

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应力腐蚀断裂

一、应力腐蚀断裂的基本概念和特点

构件不受应力作用，单纯受化学作用的现象称为腐蚀。构件长时间受介质的腐蚀剥离，使其断面不断削弱最后导致断裂称为腐蚀破坏。所谓应力腐蚀就是构件在拉应力（或残余拉应力）和腐蚀介质联合作用下，由构件中的初始裂纹逐步扩展到临界裂纹而最后导致破坏的现象。

试验表明：含裂纹的材料处于腐蚀介质中，如果应力强度因子低于该材料的断裂韧度，经过一段时间后，裂纹仍可能发生失稳扩展并导致断裂。应力腐蚀过程中裂纹尺寸随时间的变化情况如图6-4所示。

图6-4 应力腐蚀过程中裂纹尺寸与时间的关系

在开始一段时间ti内，裂纹尺寸保持不变，即没有扩展。随后裂纹即开始缓慢扩展，尺寸逐渐增大，最后裂纹扩展加速并导致裂纹体最终断裂破坏。如用tf表示由加载开始到出现失稳扩展的总时间，则tf-ti为裂纹在腐蚀介质条件下缓慢扩展的时间，它与外载荷及KⅠ的大小有关，KⅠ愈高，tf愈短。KⅠ愈低，tf愈长；裂纹扩展也就愈慢。当KⅠ值低于某一临界值时，裂纹扩展变得极其缓慢，要经过很长的时间才会发生失稳扩展。这一临界值称为应力腐蚀的断裂韧度，用KⅠSCC表示（Stress Corrosion Cracking）。材料应力腐蚀的断裂韧度KⅠSCC可用恒定载荷法测得。

应力腐蚀断裂即不同于单纯的机械疲劳断裂（与环境因素有关），也不同于单纯的化学腐蚀作用所造成的晶间裂纹（与载荷作用有关）。而是一种由化学环境诱发的裂纹的缓慢扩展，即裂纹处于适当的化学腐蚀环境中，在失稳扩展前裂纹的扩展很缓慢——裂纹的亚临界扩展或静疲劳。

应力腐蚀断裂发生在有外力作用的情况下，其应力强度因子要低于裂纹材料的平面应变断裂韧度，但又高于材料的应力腐蚀断裂韧度，即：KⅠSCC＜KⅠ＜KⅠC。

研究应力腐蚀断裂具有十分重要的意义，航空航天工程、海洋钻探工程、造船工程等一切在介质中受力的构件都受到应力腐蚀的作用造成应力腐蚀破坏。如海上钻探时，钻杆、钻具由于长时间浸泡在海水中，因应力腐蚀而破坏。近30年来，地质材料的应力腐蚀问题的研究也显得异常活跃。用应力腐蚀断裂可解释脆性岩石在常温下的蠕变：常温下岩石的蠕变实际上是微裂纹在开裂过程中体积应变的非线性增大，这一现象可能与周围环境的化学腐蚀作用有关，使得这些裂纹发生亚临界扩展。试验表明，饱和水的花岗岩试样在稳定蠕变阶段（单压）体积应变率远高于干燥试样，据此可推算出花岗岩在水的应力腐蚀条件下1000年后强度将降低50%。

钻探过程中化学泥浆的作用在井底造成一个适宜的腐蚀环境，使岩石“软化”从而提高钻进效率。此外，应力腐蚀断裂在地质矿床成因理论分析和地下水诱发地震中也得到了应用。

二、应力腐蚀断裂机理

应力腐蚀过程是一种与应力有关的化学过程。应力的作用增加了化学反应的活化能，使流体介质与裂纹表面材料之间的化学反应过程加速。而化学腐蚀环境的存在又降低了形成新的裂纹表面所需要的能量。因此两者相互作用的结果，使先存于材料内的裂纹在较低的应力强度因子作用下即可缓慢扩展，并在其尺寸达到某一临界值后发生快速失稳扩展。

应力腐蚀断裂进程的因素有两个，一个是化学反应速度；另一个是裂纹尖端处化学反应生成物的迁移扩散速度。

当应力腐蚀裂纹前端的应力强度因子KⅠ＞KⅠSCC时，裂纹就会随时间增大而增大。单位时间内裂纹由于应力腐蚀的扩展量称为应力腐蚀裂纹扩展速率，用da/dt表示，显然，da/dt=f（KⅠ）。其中f（KⅠ）有不同的表达式，如：

岩石断裂与损伤

式中：V、C为材料参数，将上式用对数表示为

岩石断裂与损伤

式中：A、n是由试验确定的常数，n称为应力腐蚀指数，n越大，表示对应力腐蚀愈敏感，典型的da/dt-KⅠ曲线如图6-5所示，可将其分为三个阶段。

Ⅰ：有一KⅠ下限值，当应力强度因子低于该值时，由于裂纹扩展太慢，在有限时间内无法测出da/dt。一般取da/dt=10-8cm/s（30天扩展0.26mm）时的应力强度因子作为KⅠSCC，当KⅠ超过KⅠSCC时，裂纹即突然加速扩展。

图6-5 应力腐蚀断裂的三个阶段

Ⅱ：与KⅠ平行的直线，表明da/dt与KⅠ无关，裂纹扩展主要由化学过程起控制作用。

Ⅲ：裂纹长度接近脆性断裂时的临界尺寸，是化学腐蚀与机械破坏联合作用的结果。此时，da/dt随KⅠ增加而增加，在KⅠ=KⅠC时，达到最大值。

需要说明的是：上述曲线为多种金属和合金材料试验所证实，但铝合金无第Ⅱ阶段，纯铝在一定条件下无第Ⅲ阶段，岩石材料第Ⅱ阶段不明显。

测定da/dt的方法一般有：双扭转试验法、双悬臂梁试验法、常规三点弯曲试验法及其脆性断裂的统计方法。

材料的应力腐蚀断裂韧度KⅠSCC受介质、材料化学成分、组织和性能的影响，此外pH值、温度也会产生影响，对于具体问题，最好进行实测，如果应用手册中的KⅠSCC数值，必须注意其条件是否相同。

三、应力腐蚀扩展速率的影响因素

影响应力腐蚀扩展速率的因素很多，一般有以下几个方面。

1.水对岩石应力腐蚀断裂的影响

图6-6是灰岩在水中和空气中的da/dt-KⅠ曲线，从图中比较可见：KⅠ=KⅠC时，da/dt=100mm/min。当KⅠ=2.75dyn/mm3/2时，（da/dt）水=1000（da/dt）空气。

图6-6 灰岩在水中和空气中的da/dt-KⅠ曲线

图6-7、图6-8分别为安山岩（玄武岩）、花岗岩在潮湿和干燥空气中的ln（da/dt）-lnKⅠ曲线。从图中可以看出：不同介质对同一材料的应力腐蚀影响不同，水是腐蚀性很强的介质。空气中水气相对湿度增加，应力腐蚀扩展速率增大。对于钢材，按照水蒸气、水、盐类溶液、H2和H2S顺序，应力腐蚀扩展速率相应增大。

图6-7 安山岩在潮湿和干燥空气中的ln（da/dt）lnKⅠ曲线

图6-8 花岗岩在潮湿和干燥空气中的ln（da/dt）lnKⅠ曲线（据Laitai et al.，1986）

2.各向异性的影响

Henry等人用具有明显节理面的大理岩试样进行研究，图6-9为大理岩在饱和碳酸钙水溶液腐蚀介质中的da/dt-KⅠ曲线。由实验结果可以看出：平行于节理面内的裂纹最易发生应力腐蚀，并在较低的KⅠ下就可达到较高的da/dt。其他两个方向的裂纹则扩展缓慢。

图6-9 大理岩在饱和碳酸钙水溶液腐蚀介质中的da/dt-KⅠ曲线

3.材料的强度水平显著地影响着它对应力腐蚀的敏感性

图6-10所示为4340钢在海水中的KⅠSCC、KⅠC与s关系曲线，从图中可以看出：当屈服强度s＞954MPa时KⅠSCC数值急剧下降；当s＞1272MPa时变化缓慢。

4.介质黏性的影响

由图6-11可见，黏度越高，化学反应生成物的迁移速度越低，流体进入裂纹尖端的阻力也就越大，故da/dt下降。

5.温度的影响

温度升高，应力腐蚀扩展速率增大，图6-12中为人造石英和铝合金试样应力腐蚀扩展速率与温度变化的关系图。从图中可以看出，当温度升高时，一方面使流体黏性降低，有助于化学反应物的迁移；另一方面使化学反应加剧，所以应力腐蚀扩展速率da/dt上升。

图6-10 4340钢在海水中的KⅠSCC、KⅠC与s关系曲线

图6-11 黏度对da/dt的影响

图6-12 温度对da/dt的影响

什么是应力腐蚀

还需要问什么

应力腐蚀是指指材料在拉应力和特定的化学介质联合作用下所产生的低应力脆性断裂现象。

1）应力腐蚀由残余或外加应力导致的应变和腐蚀联合作用产生的材料破坏过程。

2）应力腐蚀导致材料的断裂称为应力腐蚀断裂。

3）应力腐蚀发生一般有以下四个特征：

一、一般存在拉应力，但实验发现压应力有时也会产生应力腐蚀。

二、对于裂纹扩展速率，应力腐蚀存在临界KISCC，即临界应力强度因子要大于KISCC，裂纹才会扩展。

三、一般应力腐蚀都属于脆性断裂。四、应力腐蚀的裂纹扩展速率一般为10- 6～10-3 mm/s，而且存在孕育期，扩展区和瞬段区三部分。

应力腐蚀机理的机理一般认为有阳极溶解和氢致开裂

什么是应力腐蚀?

应力腐蚀如其本身定义,应力+腐蚀.即,如LS所说,在残余应力或者受力构件的局部(一般承受拉应力),在特定组合的腐蚀环境下(如氯离子环境),构件就容易在承受最大拉应力处发生裂纹萌生,直至穿透.所以应力腐蚀也叫做应力腐蚀开裂,简称SCC.

特别的是,SCC的发生仅仅局限于材料和应力的特定组合.如奥氏体不锈钢在含氯离子的环境下,极易发生SCC,是工程设计中的大忌.

工程设计中,要根据环境条件,合理选材,以及减小局部的应力集中效应.

希望对你有用.

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