第 4章4.1 应力腐蚀开裂 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 4.2.1 4.2.2

应力作用下的腐蚀

应力腐蚀开裂的定义和特点 SCC发生条件和特征 SCC机理 SCC的影响因素 防止SCC的措施 氢致开裂的定义 金属中氢的行为

4.2 氢致开裂

4.2.2.14.2.2.2 4.2.2.3

氢的来源氢在金属中的溶解度与氢陷阱 氢的传输

4.2.2.4 4.2.3 4.2.4 4.2.4.2 4.2.4.3 4.2.5 4.3.1 4.3.2 4.3.4

氢的存在形式 氢致开裂的分类 氢致开裂的机理 氢鼓泡 可逆氢脆 降低氢致开裂敏感性的途径和方法 腐蚀疲劳的定义 腐蚀疲劳的特点 腐蚀疲劳的影响因素

4.2.4.1 氢腐蚀

4.3 腐蚀疲劳

4.3.3 腐蚀疲劳机理

4.3.4.1 力学因素

4.3.4.2 环境因素4.3.4.3 材料因素 4.3.5 防止腐蚀疲劳的措施 4.4 与磨损有关的腐蚀 4.4.1 冲刷腐蚀 4.4.1.1 冲刷腐蚀的定义和特点 4.4.1.2 冲刷腐蚀机理

4.4.1.3 冲刷腐蚀的影响因素4.4.1.4 防止冲刷腐蚀的措施 4.4.2 空泡腐蚀

4.4.2.1 空泡腐蚀的定义和特点

4.4.2.2 空泡的形成与破灭

4.4.2.3 空泡腐蚀的机理4.4.2.4 防止空泡腐蚀的措施 4.4.3 腐蚀磨损 4.4.3.1 腐蚀磨损的定义 4.4.3.2 腐蚀磨损的机理 4.4.3.3 防止磨损腐蚀的措施 4.4.4 微动腐蚀

4.4.4.1 微动腐蚀的定义和特点4.4.4.2 微动腐蚀机理 4.4.4.3 防止微动腐蚀的措施

4.1

应力腐蚀开裂

4.1.1 应力腐蚀开裂的定义和特点 4.1.2 SCC发生条件和特征 4.1.3 SCC机理

4.1.4 SCC的影响因素4.1.5 防止SCC的措施

4.1.1

应力腐蚀开裂的定义和特点

应力腐蚀开裂(Stress Corrosion Cracking—SCC)是指受一定拉伸应 力作用的金属材料在某些特定的介质中，由于腐蚀介质和应力的

协同作用而发生的脆性断裂现象。通常在某种特定的腐蚀介质中，材料在不受应力时腐蚀甚微；而受到一定的拉伸应力时(可远低 于材料的屈服强度),经过一段时间后，即使是延展性很好的金 属也会发生脆性断裂。一般这种断裂事先没有明显的征兆，因而 往往造成灾难性的后果。常见的SCC有黄铜的“氨脆”(也称“季 裂”)、锅炉钢的“碱脆”、低碳钢的“硝脆”和奥氏体不锈钢 的“氯脆”等。

4.1.2

SCC发生条件和特征

(1)金属本身对SCC具有敏感性 几乎所有的金属或合金在特定的 介质中都有一定的SCC敏感性，合金和含有杂质的金属比纯金属

更容易产生SCC。(2)存在能引起该金属发生SCC的介质 每种合金的SCC只对某些 特定的介质敏感，并不是任何介质都能引起SCC。 (3)发生SCC必须有一定拉伸应力的作用 这种拉伸应力可以是工 作状态下材料承受外加载荷造成的工作应力；也可以是在生产、 制造、加工和安装过程中在材料内部形成的热应力、形变应力等 残余应力；还可以是由裂纹内腐蚀产物的体积效应造成的楔入作

用或是阴极反

应形成的氢产生的应力。

4.1.3(1)膜局部破裂导致裂纹形核 (2)裂尖定向溶解导致裂纹扩展 构成了一个闭塞区。

SCC机理合金表面钝化膜可因电化学作用或 裂纹形成后，其特殊的几何条件

机械作用发生局部破坏，使裂纹形核。

(3)断裂 在SCC裂纹扩展到临界尺寸时，裂纹失稳而导致纯机械

断裂。表4-1 一些金属和合金产生SCC的特定介质