应力腐蚀是指材料、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。
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。它是应力与腐蚀联合作用产生的材料破坏过程,导致材料的断裂,称为应力腐蚀断裂。
应力腐蚀开裂具有以下几个显著特征:
应力腐蚀开裂的机理相对复杂,涉及电化学腐蚀和力学的相互作用。在腐蚀介质中,金属表面会形成一层钝化膜,但在应力的作用下,钝化膜可能会破裂,露出新鲜的金属表面,从而加速腐蚀过程。同时,应力还会促进腐蚀产物的形成和积累,这些腐蚀产物在裂纹内产生楔入作用,进一步推动裂纹的扩展。
应力腐蚀开裂的发生与特定的材料-介质组合密切相关。一些常见的材料-介质组合包括:
这些组合在特定的条件下,容易发生应力腐蚀开裂。
为了预防应力腐蚀开裂,可以采取以下措施:
应力腐蚀开裂在工业生产中屡见不鲜,给设备和构件的安全运行带来了严重威胁。例如,在石油化工行业中,奥氏体不锈钢设备在含氯离子的环境中容易发生应力腐蚀开裂,导致设备泄漏或失效。在航空航天领域,钛合金构件在含氢的环境中也可能发生应力腐蚀开裂,影响飞行器的安全性和可靠性。

综上所述,应力腐蚀是一种严重的材料失效现象,对设备和构件的安全运行构成了严重威胁。因此,在设计和使用过程中,必须充分考虑应力腐蚀的影响,采取有效的预防措施,确保设备和构件的安全可靠。
