應(yīng)力腐蝕是指在拉應(yīng)力作用下，金屬在腐蝕介質(zhì)中引起的破壞。這種腐蝕通常穿過晶粒，也稱為穿晶腐蝕。應(yīng)力腐蝕是由殘余應(yīng)力或外加應(yīng)力與腐蝕環(huán)境共同作用造成的。它會導致材料發(fā)生脆性斷裂，即使在應(yīng)力遠低于材料屈服強度的情況下也會發(fā)生。應(yīng)力腐蝕裂紋(SCC)是應(yīng)力腐蝕的主要特征，具有突發(fā)性、隱蔽性和破壞性強的特點。
為了評估材料的抗應(yīng)力腐蝕性能，需要進行應(yīng)力腐蝕試驗。目前，常用的應(yīng)力腐蝕試驗方法主要有以下幾種：
恒載荷試驗: 這種方法是在試樣上施加恒定的拉伸載荷，然后將其置于腐蝕環(huán)境中，觀察試樣在一定時間內(nèi)是否發(fā)生斷裂，并記錄斷裂時間。這種方法可以用來確定材料在特定應(yīng)力下的應(yīng)力腐蝕壽命。
恒變形試驗: 這種方法是將試樣變形到一定的程度，然后將其置于腐蝕環(huán)境中，觀察試樣是否發(fā)生斷裂。這種方法可以模擬實際應(yīng)用中材料承受恒定變形的情況。
慢應(yīng)變速率試驗 (SSRT): 這種方法以非常緩慢的應(yīng)變速率拉伸試樣，同時將其置于腐蝕環(huán)境中。通過比較在腐蝕環(huán)境和惰性環(huán)境下的力學性能參數(shù)，例如斷裂伸長率、斷面收縮率等，可以評估材料的應(yīng)力腐蝕敏感性。殘余應(yīng)力對金屬材料應(yīng)力腐蝕的影響不容忽視，控制加工過程中產(chǎn)生的應(yīng)力是控制應(yīng)力腐蝕裂紋的重要手段。
預裂紋試樣試驗: 這種方法在試樣上預制一個人工裂紋，然后將其置于腐蝕環(huán)境中，并施加一定的載荷。通過測量裂紋的擴展速率，可以評估材料的抗應(yīng)力腐蝕開裂性能。例如，GB/T 15970.6-1998標準規(guī)定了預裂紋試樣的制備和應(yīng)用方法。
除了以上幾種常見的試驗方法外，還有其他一些 specialized 的試驗方法，例如斷裂力學方法、電化學方法等。選擇合適的試驗方法需要根據(jù)具體的材料和應(yīng)用環(huán)境來確定。
國家標準《金屬和合金的腐蝕應(yīng)力腐蝕試驗第11部分:金屬和合金氫脆和氫致開裂試驗指南》為金屬和合金的氫脆和氫致開裂試驗提供了指導，進一步完善了應(yīng)力腐蝕試驗體系。
影響金屬和合金應(yīng)力腐蝕的因素有很多，包括材料的化學成分、微觀組織、力學性能、腐蝕環(huán)境的種類和濃度、溫度、pH值等。例如，高強度鋁合金在潮濕環(huán)境中容易發(fā)生應(yīng)力腐蝕，其SCC過程包含裂紋jianduan局部塑性變形、氧化膜撕裂、氧化膜去除和金屬表面暴露在腐蝕介質(zhì)中等步驟。 7175鋁合金的晶界Mg偏析也會對其應(yīng)力腐蝕行為產(chǎn)生影響。在航空航天領(lǐng)域，材料的應(yīng)力腐蝕敏感性是一個重要的考慮因素，因為堿性或酸性環(huán)境可能導致災難性的應(yīng)力腐蝕開裂(SCC)行為。