應(yīng)力腐蝕的發(fā)生必須有應(yīng)力,即結(jié)構(gòu)材料處于應(yīng)力狀態(tài)。應(yīng)力可以是外部應(yīng)力、殘余應(yīng)力等,應(yīng)力的存在是應(yīng)力腐蝕開裂的必要條件。應(yīng)力腐蝕只能發(fā)生在一定的金屬及其合金和介質(zhì)體系中,即在特定的介質(zhì)環(huán)境中。換句話說,每一種材料只對某種介質(zhì)敏感,而這種介質(zhì)對其他材料可能沒有明顯的影響。合金材料應(yīng)對應(yīng)力腐蝕敏感,而純金屬一般不存在應(yīng)力腐蝕。例如,當鋼中含碳量約為0.12%時,應(yīng)力腐蝕敏感性最大。在鋁鎂合金中,當鎂含量超過4%時,對應(yīng)力腐蝕非常敏感。當鎂含量小于4%時,無論熱處理條件如何,其幾乎都具有耐蝕性。應(yīng)力腐蝕是一種延遲斷裂和延遲斷裂,需要一定的時間發(fā)生。這也是應(yīng)力腐蝕的危險。它常發(fā)生在相當溫和的中、低應(yīng)力狀態(tài),沒有明顯的事故前兆。
應(yīng)力腐蝕臨界應(yīng)力場強度因子:ki初始- TF,應(yīng)力是確定的。Ki變化直到KIC。當ki小于KISCC時,不發(fā)生腐蝕斷裂——應(yīng)力腐蝕臨界應(yīng)力場強度因子與時間的關(guān)系。
改善介質(zhì)條件可以從兩個方面考慮:一方面,盡量減少或消除促進應(yīng)力腐蝕開裂的有害化學(xué)離子。例如,通過凈水處理降低冷卻水和蒸汽中的氯離子含量,對防止奧氏體不銹鋼氯脆非常有效;另一方面,還可以在腐蝕介質(zhì)中加入緩蝕劑,如300在高溫水中× 10-6mol / L磷酸鹽可以大大提高鉻鎳奧氏體不銹鋼的抗應(yīng)力腐蝕性能。
由于金屬在中只產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕在一定的電極電位范圍內(nèi),采用外部潛在的方法使金屬的潛力在中遠離潛在應(yīng)力腐蝕敏感區(qū)域,這也是一項措施,防止應(yīng)力腐蝕。一般采用陰極保護方法。然而,這種保護方法不能用于高強度鋼和其他對氫脆敏感的材料。有時犧牲陽極法也是一種非常有效的電化學(xué)保護方法。