金屬及其合金的香蕉視頻app破解碼:應力腐蝕開裂已被廣泛研究，研究應力腐蝕的最基本問題是探索裂紋起源、擴展的原因和過程。目前，已經在研究裂紋尖端化學和電化學狀態、應力強度與裂紋擴展速率的關系、氫在裂紋擴展中的地位、應力和應變速率的作用等方面取得了很大進展。已經提出的應力腐蝕開裂機理有陽極溶解型機理和氫致開裂型機理兩大類。在這兩類機理的基礎上又發展了表面膜破裂理論、活性通道理論、應力吸附開裂理論、腐蝕產物楔人理論、閉塞電池理論、以機械開裂為主的兩段論及開裂三階段理論等。應力腐蝕是一個非常復雜的問題，裂紋只是其形式的一種，造成裂紋的原因和裂紋進展過程在不同條件下也不同，所以很多時候不能只用一種理論來解釋。以下將簡要介紹應力腐蝕的相關機理。
1. 陽(yang)極(ji)溶解機理
陽極溶解理論是由T.P.Hoar和 J.G.Hines提出的。本理論認為，在應力和腐蝕的聯合作用下，局部位置上產生了微裂紋。這時金屬的整個表面是陰極區，裂紋的側面和尖端組成了陽極區，產生了大陰極、小陽極的電化學腐蝕。應力腐蝕是由裂紋尖端的快速陽極溶解所引起的，裂紋的側面由于有表面膜等，使得側面方向上的溶解受到了抑制，從而比裂紋尖端處的溶解速率要小得多，這就保證裂紋能像剪刀似地向前擴展。這種理論最適用于自鈍化金屬。由于裂紋兩側受到鈍化膜保護，更顯示出裂紋尖端的快速溶解，隨著裂紋向前推進，裂紋兩側的金屬將重新發生鈍(dun)化（即再鈍化），因此這種理論與膜的再鈍化過程有密切聯系。如果再鈍化太快，就不會產生裂縫的進一步腐蝕；如果再鈍化太慢，裂縫尖部將變圓而形成活性較低的蝕孔。只有當裂縫中鈍化膜破裂和再鈍化過程處于某種同步條件下才能使裂紋向縱深發展，可以設想有一個使裂縫進展狹小的再鈍化時間的范圍。陽極溶解理論是傳統的應力腐蝕機理，關于它的研究比較多。
2. 氫致開裂機理
近年來(lai)，應(ying)力腐(fu)蝕(shi)的(de)吸(xi)氫(qing)脆(cui)變理論研究取(qu)得了(le)較(jiao)大的(de)進展。該理論認為，由于(yu)(yu)腐(fu)蝕(shi)的(de)陰(yin)極(ji)反應(ying)產生氫(qing)，氫(qing)原子(zi)擴(kuo)散(san)(san)到(dao)裂(lie)縫(feng)尖端金(jin)屬(shu)(shu)內部，使這一區(qu)域變脆(cui)，在(zai)拉(la)應(ying)力作(zuo)用下脆(cui)斷(duan)。此理論幾乎(hu)一致的(de)意見是(shi)：在(zai)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)破裂(lie)中(zhong)，氫(qing)起了(le)重要的(de)作(zuo)用。由于(yu)(yu)海洋結(jie)構用鋼(gang)在(zai)腐(fu)蝕(shi)很(hen)強的(de)海洋大氣環境中(zhong)，在(zai)金(jin)屬(shu)(shu)表面(mian)容易發生陰(yin)極(ji)析氫(qing)反應(ying)，造(zao)成氫(qing)在(zai)鋼(gang)鐵表面(mian)的(de)吸(xi)附及向(xiang)內部的(de)擴(kuo)散(san)(san)，使鋼(gang)鐵結(jie)構脆(cui)變；同時(shi)，在(zai)交(jiao)變載荷作(zuo)用下，鋼(gang)鐵結(jie)構很(hen)容易發生由氫(qing)脆(cui)造(zao)成的(de)斷(duan)裂(lie)，危害巨(ju)大，氫(qing)致開裂(lie)的(de)具體機理將在(zai)以后重點介紹。
3. 表面膜破裂機理
在腐蝕(shi)介質中(zhong)(zhong)，金(jin)屬(shu)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)形(xing)(xing)成(cheng)具有保護能力(li)的(de)(de)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo)，此(ci)膜(mo)(mo)(mo)在應(ying)力(li)作(zuo)用下(xia)引起破壞或減弱，結(jie)(jie)果(guo)暴露出(chu)新鮮表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)。此(ci)新鮮表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)在電(dian)解質溶(rong)液中(zhong)(zhong)成(cheng)為陽極(ji)，它與陰極(ji)具有表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)金(jin)屬(shu)其余表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)組(zu)成(cheng)一個大面(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)陰極(ji)和小面(mian)(mian)(mian)(mian)積(ji)陽極(ji)的(de)(de)腐蝕(shi)電(dian)池(chi)；陽極(ji)部位(wei)產(chan)生(sheng)坑(keng)蝕(shi)，進而萌(meng)生(sheng)裂紋。表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo)破裂是(shi)(shi)由(you)多種因(yin)素造成(cheng)的(de)(de)，如機械損傷。在應(ying)力(li)的(de)(de)作(zuo)用下(xia)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo)的(de)(de)破壞可以用滑移階梯(ti)來(lai)解釋。金(jin)屬(shu)在應(ying)力(li)的(de)(de)作(zuo)用下(xia)產(chan)生(sheng)塑性變形(xing)(xing)就(jiu)是(shi)(shi)金(jin)屬(shu)中(zhong)(zhong)的(de)(de)位(wei)錯沿滑移面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)運動(dong)，結(jie)(jie)果(guo)在表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)匯合處出(chu)現(xian)滑移階梯(ti)，如果(guo)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)保護膜(mo)(mo)(mo)不能隨(sui)著階梯(ti)發生(sheng)相應(ying)的(de)(de)變化，表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)膜(mo)(mo)(mo)就(jiu)要被破壞。
4. 活性通(tong)道理論
活(huo)性(xing)(xing)通(tong)(tong)道(dao)(dao)理(li)論是由(you)(you)迪克(ke)斯、米爾斯和布朗等人最先提出(chu)的(de)(de)(de)(de)，他們認為，在(zai)發生應力腐(fu)(fu)蝕開裂的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬或(huo)合(he)金(jin)(jin)中(zhong)存在(zai)著一條(tiao)易于腐(fu)(fu)蝕、基本(ben)上是連續的(de)(de)(de)(de)通(tong)(tong)道(dao)(dao)，沿著這(zhe)條(tiao)活(huo)性(xing)(xing)通(tong)(tong)道(dao)(dao)優先發生陽(yang)極(ji)(ji)溶解。活(huo)性(xing)(xing)通(tong)(tong)道(dao)(dao)可由(you)(you)以下一些不同的(de)(de)(de)(de)原(yuan)因構成(cheng)：①. 合(he)金(jin)(jin)成(cheng)分和顯微結構上的(de)(de)(de)(de)差異(yi)，如多(duo)相合(he)金(jin)(jin)和晶(jing)(jing)界(jie)的(de)(de)(de)(de)析出(chu)物等；②. 溶質原(yuan)子可能析出(chu)的(de)(de)(de)(de)高度無序(xu)晶(jing)(jing)界(jie)或(huo)亞(ya)晶(jing)(jing)界(jie)；③. 由(you)(you)于局(ju)部(bu)應力集中(zhong)及由(you)(you)此(ci)產生的(de)(de)(de)(de)應變(bian)引起的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)晶(jing)(jing)界(jie)面；④. 由(you)(you)于應變(bian)引起表面膜的(de)(de)(de)(de)局(ju)部(bu)破裂；⑤. 由(you)(you)于塑性(xing)(xing)變(bian)形引起的(de)(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)(ji)區等。在(zai)腐(fu)(fu)蝕環境中(zhong)，當活(huo)性(xing)(xing)通(tong)(tong)道(dao)(dao)與周圍的(de)(de)(de)(de)主體金(jin)(jin)屬建立起腐(fu)(fu)蝕電(dian)池時，電(dian)化學腐(fu)(fu)蝕就沿著這(zhe)條(tiao)路線進行。
局部電化學溶(rong)解將形成(cheng)很窄的(de)(de)(de)(de)裂(lie)縫，而(er)外(wai)加應(ying)力(li)使(shi)裂(lie)縫頂端應(ying)力(li)集(ji)中(zhong)(zhong)產(chan)(chan)生(sheng)局部塑性(xing)變形，然后引起(qi)表(biao)面(mian)(mian)(mian)膜撕裂(lie)。裸露的(de)(de)(de)(de)金屬成(cheng)為新(xin)的(de)(de)(de)(de)陽極，而(er)裂(lie)縫兩側(ce)仍有表(biao)面(mian)(mian)(mian)膜保護，與金屬外(wai)表(biao)面(mian)(mian)(mian)共同(tong)起(qi)陰極作(zuo)(zuo)用(yong)。電解液(ye)靠毛細管作(zuo)(zuo)用(yong)滲人到(dao)裂(lie)縫尖(jian)端，使(shi)其在高電流密度(du)下發生(sheng)加速(su)的(de)(de)(de)(de)陽極活性(xing)溶(rong)解。隨著(zhu)反應(ying)進行，裂(lie)縫尖(jian)端的(de)(de)(de)(de)電解質發生(sheng)濃度(du)變化，產(chan)(chan)生(sheng)極化作(zuo)(zuo)用(yong)和(he)表(biao)面(mian)(mian)(mian)膜的(de)(de)(de)(de)再(zai)生(sheng)，腐蝕速(su)率迅(xun)速(su)下降。重復(fu)緩慢的(de)(de)(de)(de)活性(xing)通道腐蝕，直到(dao)裂(lie)縫尖(jian)端重新(xin)建立起(qi)足(zu)夠大的(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)集(ji)中(zhong)(zhong)，再(zai)次(ci)引起(qi)變形和(he)裂(lie)縫產(chan)(chan)生(sheng)。這個過程不(bu)斷(duan)重復(fu)，直到(dao)裂(lie)縫深人到(dao)金屬內部，使(shi)金屬斷(duan)面(mian)(mian)(mian)減小到(dao)不(bu)足(zu)以承受載(zai)荷斷(duan)裂(lie)。
活性通(tong)道(dao)假說(shuo)強調(diao)了應力(li)作(zuo)用(yong)(yong)下表面(mian)膜的(de)破裂與電化學活性溶(rong)解(jie)的(de)聯合作(zuo)用(yong)(yong)。因此(ci)(ci)，這個理(li)論提(ti)出了發(fa)(fa)(fa)生應力(li)腐(fu)蝕(shi)開(kai)裂必(bi)須具備(bei)的(de)兩個基本(ben)條(tiao)件：一(yi)是(shi)(shi)合金(jin)(jin)中預先要(yao)存在(zai)(zai)一(yi)條(tiao)對腐(fu)蝕(shi)敏感的(de)、多少帶有(you)連續性的(de)通(tong)道(dao)，這條(tiao)通(tong)道(dao)在(zai)(zai)特(te)定的(de)環境(jing)介質中對于(yu)(yu)周圍組織是(shi)(shi)腐(fu)蝕(shi)電池的(de)陽極(ji)；二是(shi)(shi)合金(jin)(jin)表面(mian)上要(yao)有(you)足夠大的(de)基本(ben)上是(shi)(shi)垂直于(yu)(yu)通(tong)道(dao)的(de)張應力(li)，在(zai)(zai)該張應力(li)作(zuo)用(yong)(yong)下裂縫尖端出現(xian)應力(li)集中區，促使表面(mian)膜破裂。在(zai)(zai)平面(mian)排列的(de)位(wei)錯露(lu)頭處(chu)，或新形成的(de)滑移臺階處(chu)，處(chu)于(yu)(yu)高應變狀態(tai)的(de)金(jin)(jin)屬(shu)原子(zi)發(fa)(fa)(fa)生擇優腐(fu)蝕(shi)，沿位(wei)錯線向(xiang)縱深發(fa)(fa)(fa)展(zhan)，形成隧洞。在(zai)(zai)應力(li)作(zuo)用(yong)(yong)下，隧洞間(jian)的(de)金(jin)(jin)屬(shu)產生機械撕裂。當機械撕裂停(ting)止后(hou)，又(you)重(zhong)新開(kai)始隧道(dao)腐(fu)蝕(shi)，此(ci)(ci)過程(cheng)的(de)反復發(fa)(fa)(fa)生導致裂紋的(de)不(bu)斷(duan)擴展(zhan)，直到金(jin)(jin)屬(shu)不(bu)能承受(shou)載(zai)荷而發(fa)(fa)(fa)生過載(zai)斷(duan)裂。此(ci)(ci)模(mo)型(xing)雖然有(you)一(yi)定的(de)實驗基礎，但屬(shu)于(yu)(yu)一(yi)種伴生現(xian)象，并非是(shi)(shi)應力(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)必(bi)要(yao)條(tiao)件，不(bu)能成為(wei)應力(li)腐(fu)蝕(shi)的(de)主要(yao)機理(li)。
5. 應力吸附開(kai)裂理論
上述幾種理(li)論(lun)都包含電化學(xue)過程，但(dan)是應(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)過程的(de)(de)一些(xie)現象(xiang)，如腐(fu)蝕(shi)介(jie)質的(de)(de)選擇性、破(po)(po)(po)裂(lie)(lie)臨界電位(wei)與腐(fu)蝕(shi)電位(wei)的(de)(de)關系等，用電化學(xue)理(li)論(lun)不(bu)(bu)能(neng)圓滿(man)解釋。為此，尤利(li)格提(ti)出(chu)應(ying)(ying)(ying)(ying)力吸(xi)附(fu)破(po)(po)(po)裂(lie)(lie)理(li)論(lun)。他認為，應(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)開(kai)裂(lie)(lie)一般并(bing)不(bu)(bu)是由于(yu)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)電化學(xue)溶解所引(yin)(yin)起的(de)(de)，而是由于(yu)環境中某些(xie)破(po)(po)(po)壞性組分對金(jin)屬(shu)(shu)內(nei)表面的(de)(de)吸(xi)附(fu)，削弱了金(jin)屬(shu)(shu)原(yuan)子間的(de)(de)結合力，在拉應(ying)(ying)(ying)(ying)力作(zuo)用下引(yin)(yin)起破(po)(po)(po)裂(lie)(lie)。這是一種純機(ji)械性破(po)(po)(po)裂(lie)(lie)機(ji)理(li)。此模型為純機(ji)械開(kai)裂(lie)(lie)模型，該模型得(de)到的(de)(de)最(zui)大(da)支持是許(xu)多(duo)純金(jin)屬(shu)(shu)和合金(jin)在液態金(jin)屬(shu)(shu)中的(de)(de)脆斷。吸(xi)附(fu)使(shi)金(jin)屬(shu)(shu)表面能(neng)降低(di)，降低(di)得(de)越(yue)多(duo)，應(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)敏感性越(yue)高，但(dan)有的(de)(de)現象(xiang)卻是相(xiang)反的(de)(de)，缺(que)乏廣泛的(de)(de)實驗(yan)支持，在水介(jie)質的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)力腐(fu)蝕(shi)理(li)論(lun)中所占的(de)(de)比例不(bu)(bu)大(da)。
6. 腐蝕(shi)產物楔入理論
腐(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)(chan)物(wu)楔入理(li)論是由N.Nielsen首先提出的(de)(de)，他認為(wei)，腐(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)(chan)物(wu)沉積在(zai)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)尖端后面的(de)(de)陰(yin)極區(qu)。這(zhe)種腐(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)(chan)物(wu)有舌(she)狀(zhuang)、扇(shan)狀(zhuang)等(deng)。在(zai)未加(jia)應(ying)力時，腐(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)(chan)物(wu)雜亂分布；加(jia)應(ying)力后，不僅使腐(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)(chan)物(wu)沿晶體缺陷(xian)，特別是沿位錯線排列，而且舌(she)狀(zhuang)、扇(shan)狀(zhuang)等(deng)也發展得更突出。腐(fu)蝕(shi)(shi)產(chan)(chan)(chan)(chan)物(wu)的(de)(de)沉積對(dui)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)起(qi)了(le)楔子作用(yong)，產(chan)(chan)(chan)(chan)生了(le)應(ying)力。當沉積物(wu)造成的(de)(de)應(ying)力達到臨(lin)界值后，裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)向前擴(kuo)(kuo)展，新產(chan)(chan)(chan)(chan)生的(de)(de)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)內(nei)吸(xi)人(ren)了(le)電解質溶液，使得裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)尖端陽極溶解繼(ji)續(xu)進行(xing)，這(zhe)就(jiu)產(chan)(chan)(chan)(chan)生了(le)更多(duo)的(de)(de)可溶性金屬(shu)離(li)子，這(zhe)些(xie)離(li)子擴(kuo)(kuo)散(san)至陰(yin)極區(qu)并(bing)生成氧(yang)化物(wu)和氫氧(yang)化物(wu)等(deng)沉積下來，因此(ci)而產(chan)(chan)(chan)(chan)生的(de)(de)應(ying)力又引(yin)起(qi)裂(lie)(lie)紋(wen)(wen)向前擴(kuo)(kuo)展，如(ru)此(ci)反復，直至開裂(lie)(lie)。
7. 閉塞電池理論
閉塞電(dian)池(chi)理論（Occluded Cell Corrosion)認(ren)為，由于金(jin)屬表面某(mou)些(xie)選(xuan)擇性腐(fu)蝕(shi)(shi)的結果，或者由于某(mou)些(xie)特(te)殊的幾何形狀，使(shi)電(dian)解液(ye)中這些(xie)部(bu)位的流(liu)動性受到限(xian)制，造成(cheng)這些(xie)部(bu)位的液(ye)體化學(xue)成(cheng)分(fen)與整體化學(xue)成(cheng)分(fen)有很大(da)差異，從(cong)(cong)而降低了這些(xie)部(bu)位的電(dian)位，加(jia)(jia)速(su)該(gai)區域的局(ju)部(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi)，形成(cheng)空洞，這些(xie)空洞就是所謂的閉塞電(dian)池(chi)。閉塞電(dian)池(chi)內(nei)，陽極(ji)反應(ying)(ying)的結果使(shi)酸度增加(jia)(jia)，從(cong)(cong)而加(jia)(jia)速(su)了孔蝕(shi)(shi)的速(su)率(lv)，在(zai)應(ying)(ying)力(li)的作用下孔蝕(shi)(shi)可擴(kuo)展為裂紋。
8. 以機械開裂為主(zhu)的(de)兩(liang)段論
以機械開(kai)裂(lie)為主(zhu)的(de)兩段論認為：應力腐(fu)蝕首先由于電化學(xue)的(de)腐(fu)蝕作(zuo)用(yong)(yong)形(xing)成裂(lie)紋源(yuan)，然(ran)后在應力的(de)作(zuo)用(yong)(yong)下迅速擴(kuo)展(zhan)而開(kai)裂(lie)。當裂(lie)紋擴(kuo)展(zhan)遇(yu)到(dao)析出(chu)物或不(bu)規則取向晶粒時而停(ting)止，然(ran)后再(zai)進(jin)行(xing)電化學(xue)腐(fu)蝕，這(zhe)樣交替(ti)進(jin)行(xing)，直至(zhi)開(kai)裂(lie)。
9. 開裂三段論理論
左(zuo)景伊提出開裂(lie)三階段理(li)論，其要點(dian)是解釋(shi)所謂的特性離子作用。這三個階段是：材料表面生(sheng)(sheng)成鈍化(hua)膜(mo)(mo)或保護膜(mo)(mo)，全(quan)面腐蝕速率比較低(di)，使腐蝕只(zhi)發(fa)生(sheng)(sheng)在(zai)局部(bu)區域；保護膜(mo)(mo)局部(bu)破裂(lie)，形成孔(kong)蝕或裂(lie)紋(wen)源；縫內環境發(fa)生(sheng)(sheng)關鍵性的變(bian)化(hua)，裂(lie)縫向(xiang)縱深(shen)發(fa)展，而(er)不是在(zai)表面徑向(xiang)擴散。
