材料失效分析第六章腐蚀环境PPT课件
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材料失效分析(第六章-腐蚀环境)
39
微观形貌：
冰糖状，晶界局部熔化出现孔洞，晶界面变宽，内 有氧化物，晶粒失去棱边变成表面圆滑的颗粒
2214铝合金的过烧断口
40
3、过烧断裂机理
在高温加热过程中，合金元素或夹杂物（P、S、Si、 Mn等）向晶界偏聚改变了晶界成分，使其熔点降低
温度继续升高，首先在三叉晶界处熔化，然后沿晶
界扩展，晶界的熔化孔洞相连形成熔化块，受外力 作用时沿晶界断开。
2
§1、应力腐蚀断裂
一、引言 1、定义 由拉应力和腐蚀介质联合作用而引起的低应力脆断。 2、共同特征 ◆只有在拉应力作用下才能引起SCC。这种拉应力可能是残
余拉应力或工作应力。一般情况下，产生SCC时拉应力都
很低，若没有腐蚀介质的联合作用是不会产生断裂的。 ◆要有一定的腐蚀介质。其腐蚀介质的浓度都很低，并且腐 蚀介质一般都是特定的（选择性）。 ◆一般只有合金才产生SCC，纯金属不会产生SCC。
25
§3
一、引言 1、定义
蠕变断裂
蠕变：金属材料在长时间的恒温、恒应力作用下，即使 σ＜σ0.2 ，也会缓慢地产生塑性变形的现象
蠕变断裂：由于蠕变变形而最后导致材料的低应力脆断
2、发生条件 0K—Tm范围内都会产生蠕变，但只有高于0.3Tm时才较 显著
26
3、蠕变曲线
典型的蠕变曲线
27
二、断裂过程
石状颗粒愈多、愈大，过热愈严重
微观形貌：典型的延性沿晶断口
38
过烧断口
1、过烧：材料在超过过热温度下加热产生的缺陷。 过烧钢的显微组织特点： 晶界上出现氧化物、裂纹或局部熔化，晶粒粗大及 魏氏组织
2、断口形貌
宏观形貌：全部为石状，颗粒粗大，颜色灰暗 严重过烧出现豆腐渣状断口 铝合金过烧后，表面出现许多气泡，晶界 熔化成网络状熔化节
微观形貌：
冰糖状，晶界局部熔化出现孔洞，晶界面变宽，内 有氧化物，晶粒失去棱边变成表面圆滑的颗粒
2214铝合金的过烧断口
40
3、过烧断裂机理
在高温加热过程中，合金元素或夹杂物（P、S、Si、 Mn等）向晶界偏聚改变了晶界成分，使其熔点降低
温度继续升高，首先在三叉晶界处熔化，然后沿晶
界扩展，晶界的熔化孔洞相连形成熔化块，受外力 作用时沿晶界断开。
2
§1、应力腐蚀断裂
一、引言 1、定义 由拉应力和腐蚀介质联合作用而引起的低应力脆断。 2、共同特征 ◆只有在拉应力作用下才能引起SCC。这种拉应力可能是残
余拉应力或工作应力。一般情况下，产生SCC时拉应力都
很低，若没有腐蚀介质的联合作用是不会产生断裂的。 ◆要有一定的腐蚀介质。其腐蚀介质的浓度都很低，并且腐 蚀介质一般都是特定的（选择性）。 ◆一般只有合金才产生SCC，纯金属不会产生SCC。
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§3
一、引言 1、定义
蠕变断裂
蠕变：金属材料在长时间的恒温、恒应力作用下，即使 σ＜σ0.2 ，也会缓慢地产生塑性变形的现象
蠕变断裂：由于蠕变变形而最后导致材料的低应力脆断
2、发生条件 0K—Tm范围内都会产生蠕变，但只有高于0.3Tm时才较 显著
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3、蠕变曲线
典型的蠕变曲线
27
二、断裂过程
石状颗粒愈多、愈大，过热愈严重
微观形貌：典型的延性沿晶断口
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过烧断口
1、过烧：材料在超过过热温度下加热产生的缺陷。 过烧钢的显微组织特点： 晶界上出现氧化物、裂纹或局部熔化，晶粒粗大及 魏氏组织
2、断口形貌
宏观形貌：全部为石状，颗粒粗大，颜色灰暗 严重过烧出现豆腐渣状断口 铝合金过烧后，表面出现许多气泡，晶界 熔化成网络状熔化节
腐蚀与防腐PPT课件
腐蚀的机理
电化学腐蚀机理
电化学腐蚀是由于金属表面形成 原电池，使得阳极区域发生氧化 反应，阴极区域发生还原反应， 从而加速金属的腐蚀。
化学腐蚀机理
化学腐蚀是由于金属与环境中的 气体或非电解质液体发生纯化学 反应，导致金属表面形成氧化膜 或腐蚀产物。
02
腐蚀的影响因素
金属的性质
金属的种类
不同金属的耐腐蚀性不同， 例如，铁比铜更易生锈。
石油管道防腐的难点和挑战
由于管道运输的环境复杂，防腐措施需要具备耐候、耐压、耐腐蚀 等性能，同时还需要考虑施工和维护的方便性。
船舶防腐
船舶防腐的重要性
船舶长期处于海洋环境中，容易 受到腐蚀和生物污损等影响，防 腐措施能够延长船舶使用寿命， 保障航行安全。
船舶防腐的主要方
法
包括船体涂层保护、阴极保护、 防污涂料等措施，这些方法能够 有效地减缓腐蚀速度，防止生物 污损。
金属的纯度
金属中杂质的存在可能会 影响其耐腐蚀性。
金属的微观结构
晶粒大小、相组成等微观 结构因素也会影响金属的 耐腐蚀性。
环境因素
氧气
许多金属在有氧的环境中容易发生氧化腐蚀。
酸碱度
酸碱度能影响金属的腐蚀速率。
水
水能加速电化学腐蚀过程。
温度
温度升高通常会加速腐蚀过程。
电化分子复合防腐材 料
将高分子材料与其他具有防腐功 能的材料复合，形成具有优异防 腐性能的高分子复合防腐材料。
03
高分子材料改性技 术
通过改性技术改善高分子材料的 耐腐蚀性能，提高其使用寿命和 稳定性。
电化学防腐技术
阴极保护技术
通过降低金属表面的腐蚀电流，使金属表面成为阴极， 从而达到防腐目的。
腐蚀---课件
态，使位错不能运动阻止了滑移的进行，使金属表现出脆性。
氢鼓包是由于原子态氢进入到金属的空隙、夹层处，并在其中复合成分子 氢，由于氢分子不能扩散，就会在空隙、夹层处积累而形成巨大的内压，使金 属鼓包，甚至破裂。氢鼓包主要发生在含湿硫化氢的介质中。 脱碳：在工业制氢装置中，高温氢气设备易产生脱碳损伤。钢中的渗碳体 在高温下与氢气作用生成甲烷，结果导致表面层的渗碳体减少，而碳便从邻近 的尚未反应的金属层逐渐扩散到这一反应区，于是有一定厚度的金属层因缺碳
三、腐蚀的形貌特征
2、电偶腐蚀：两种电位不同的金属直接接触或用导线连接起来并浸入电解质溶 液中时，它们之间就有电流流过，通常电位正的金属（阴极）腐蚀速率降低， 直至完全停止，电位负的金属（阳极）腐蚀速度增加。 电偶腐蚀在有内件的压力容器中比较常见，在检验此类设备时应予以重点 检查。电偶腐蚀机理示意图：
三、腐蚀的形貌特征
氢脆—白点
三、腐蚀的形貌特征
氢鼓包-1：
三、腐蚀的形貌特征
氢鼓包-2：
三、腐蚀的形貌特征
氢鼓包剖面
三、腐蚀的形貌特征
氢致裂纹微观形态
三、腐蚀的形貌特征
氢腐蚀-1
三、腐蚀的形貌特征
氢腐蚀-2
三、腐蚀的形貌特征
8、疲劳腐蚀：腐蚀疲劳是在腐蚀环境中的疲劳问题，只要存在腐蚀介质和交变 应力就会发生腐蚀疲劳。 与纯粹的机械疲劳不同，腐蚀疲劳不存在疲劳极限。与无腐蚀时材料的正
三、腐蚀的形貌特征
尿素合成塔内不锈钢衬里的全面腐蚀-1
三、腐蚀的形貌特征
尿素合成塔内不锈钢衬里的全面腐蚀-2
三、腐蚀的形貌特征
氧腐蚀
三、腐蚀的形貌特征
均匀腐蚀的四级标准:
防止全面腐蚀最常用的方法有：
《失效分析》课件-6
自己的班级自己的家，大家的事情靠大家！ 1、不带零食进校园，发现一次扣3朵红花，并批评教育。 2、7：30上早读，按时到的纪律加1分，迟到的扣红花一朵。 3、热爱劳动。小组评比10名后的小组负责班级卫生，检查时扣班级多少分就扣相应同 学几朵 红花；未按时打扫扣红花3朵，没打扫扣红花5朵并罚扫；主动、认真、负责的 同学每周加红花2朵，不主动、不认真、不负责的同学每次扣红花1朵；不服从班干部管 理的每次扣红花3朵。 4、讲卫生，不乱扔，课桌内要整洁。否则每次扣红花一朵。 5、课前3分钟做到快静齐。不拖拉、回座位，马上安静下来，准备好学习用品认真读 书，做得好加纪律分1分，做得差扣红花一朵。 6、上课专心听、努力做，有严重违纪的（如打闹、摆龙门阵等）的扣红花3朵。 7、大课间快静齐。不拖拉排好队，不说话、不打闹，找到位置迅速站整齐。站有站 相，努力做。未做到，发现一次扣1朵红花。 8、讲文明 、懂礼貌，课间不追打，参加安全有益的活动，否则每次扣2朵红花；集合 集会站（坐）得住，专心听（看），有掌声，否则每次扣1朵红花。 9、保护眼睛爱自己。眼保健操马上做、认真做，否则每次扣1朵红花。 10、按时完成作业，未完成扣红化3朵，未做扣红花5朵并作相应处罚。 11、每天早晨7：20前开门，未做到每次扣一朵红花，全周做到加2朵红花。 12、班干部（含组长）工作主动、认真、负责，每周加2朵红花。安排的工作未按时完 成每次扣1朵红花，安排的工作未做每次扣3朵红花。 13、积极参加学校、班级组织的活动，一等奖（一名）、二等奖（二名）、三等奖（三 名）分别加5、3、2朵红花。 14、有事先请假，迟到每次扣3朵红花（早读队外），未请假的每次扣5朵红花。 15、午休准时到，在午休期间，只能阅读、做作业、休息。否则每次扣1朵红花，并静 坐（下午休后）。 16、上课期间（含午休）要解手，每次扣1朵红花。 17、放学讲秩序排好队，不挑食、不浪费。否则每次扣1朵红花。 18、爱护公共财物，不在公物上写、刻、画，否则每次扣红花3朵。 19、每周对小组的上课表现考核，1-3名每人加5朵红花，4-6名加3朵红花，7-10加2朵 红花。每周公布，每周累加，总数进入前30名才能评优。 20、按要求佩戴少先队员标志、按要求穿校服，否则一次扣2朵红花。 21、认真、如实填写小组评价表，有弄虚作假者每次扣3朵红花且当周小组考核为0分 。 22、每次办黑板报最多3人，每人每次加2朵红花。 23、其他加减分项目，由大家表决确定。
第6章 磨损与腐蚀失效分析汇总
金属表面 发生局部 塑性变形
磨粒嵌入金属 表面，切割金 属表面
表面被 划伤
特点 • 普遍存在于机件中； • 磨损速度较大，0.5～5 μm/h 防止措施 • 提高表面硬度（从选材方面）； • 减少磨粒数量（从工作状况方面）。
（3）疲劳磨损的特征及判断。 它会引起表面金属小片状脱落，在金属表 面形成一个个麻坑，麻坑的深度多在几微 米到几十微米之间。 特点 产生接触疲劳的零件表面上出现许多针状 或痘状的凹坑，称麻点，故得名麻点磨损， 亦称疲劳磨损。 接触疲劳是裂纹形成和扩展的过程。
• 在化工、石油化工、轻工、能源、交通等 行业中，约60％的失效与腐蚀有关。化工与 石油化工行业腐蚀失效所占比例更高一些。 如近年来(1995 ～ 2000年)国内先后四次对石 化企业的压力容器使用情况进行调查，其中 对失效原因调查统计认为，在使用中因腐蚀 产生严重缺陷及材质劣化，是近年来引起容 器报废的主要原因。
6.2 腐蚀失效分析
6.2.1 腐蚀及腐蚀失效 1. 腐蚀的概念
腐 蚀 介 质
耐 蚀 金 属
（1）腐蚀的定义。 • 金属与环境介质发生化学或电化学作用，导致金 属的损坏或变质。OR在一定环境中，金属表面或界 面上进行的化学或电化学多相反应，结果使金属转 入氧化或离子状态。 （2）腐蚀介质。 • 通常不把所有的介质都称为腐蚀介质。例如，空 气、淡水、油脂等虽然对金属材料均有一定的腐蚀 作用，但并不称为腐蚀介质。一般仅把腐蚀性较强 的酸、碱、盐的溶液称为腐蚀介质。
• 腐蚀不仅损耗了地球的资源，而且因腐蚀而造成 的生产停顿、产品质量下降，甚至人身事故等损 失，更是无法估量。分析、材料腐蚀及控制的研究 给予了前所未有的关注。 （2）腐蚀介质。 • 通常不把所有的介质都称为腐蚀介质。例如，空 气、淡水、油脂等虽然对金属材料均有一定的腐蚀 作用，但并不称为腐蚀介质。一般仅把腐蚀性较强 的酸、碱、盐的溶液称为腐蚀介质。
材料腐蚀与防护-8讲-工业环境中的腐蚀
6.1.2石油加工过程的腐蚀
环烷酸腐蚀： ——环烷酸，又称石油酸，占原油中总酸95%。 ——环烷酸腐蚀与酸、温度、物流的流速有关。 ——腐蚀起始于220 ℃，随温度上升而逐渐严重 —— 270-280 ℃，腐蚀最严重 ——温度再提高，腐蚀速率下降； —— 350 ℃附近，腐蚀急剧增加 —— 400 ℃以上，无腐蚀。此时环烷酸基本气化完毕。
CO2分压超过0.2MPa，腐蚀；0.05-0.2MPa，可能腐蚀，小于 0.05MPa，无腐蚀
6.1.1石油开采过程的腐蚀
（3） 防护技术
1）控制钻井液的腐蚀性： 控制pH值，高于10，是抑制钻井液钻井液对钻具及井下设备腐蚀的
最简单、最有效、成本最低的方法 正确选择缓蚀剂：有机胺类、胺类的脂肪酸盐、季胺化合物、酰胺
化合物及咪唑啉盐类 添加除氧剂：亚硫酸盐,最小含量100mg/L, 水中钙盐高时，应大于
300mg/L 选择性添加除硫剂：通过化学反应将可溶性硫化物转化成稳定的不
与钢材反应的惰性物质。常用除硫剂——海绵铁和微孔碱式碳酸锌。
6.1.1石油开采过程的腐蚀
（3） 防护技术
2）使用内防腐层钻杆： 钻杆内涂层防腐，使金属与腐蚀介质隔绝，不使其直接接触。大大
第六章 工业环境中的腐蚀
6.1石油化工腐蚀 6.2 化学工业腐蚀 6.3 核电工业腐蚀
6.2.1 无机酸腐蚀
（1）金属在无机酸中的腐蚀特征与概念 常见的无机酸： ——硫酸、硝酸、盐酸。 非氧化性酸腐蚀 ——特点：阴极过程纯粹为氢去极化过程 氧化性酸腐蚀 ——特点：阴极过程为氧化剂的还原，如硝酸根还原为亚硝酸根 酸的氧化性不是绝对的 ——高浓度硝酸是氧化性酸，低浓度硝酸对金属的腐蚀与非氧化性酸 相同 ——稀硫酸是非氧化性酸，浓硫酸则有氧化性酸的高温硫化物的腐蚀：240 ℃以上的重油部位硫、硫化物和硫化氢形 成的腐蚀环境。存在于常压塔减压塔下部及塔底管线、常压重油和减 压渣油的高温换热器，催化裂化装置分馏塔的下部、延迟焦化装置分 馏塔的下部等，腐蚀速率在1.1mm/a。 ——低温硫化物的应力开裂腐蚀： H2S+H2O腐蚀环境。湿硫化氢对碳 钢设备的均匀腐蚀，随温度提高而加剧，80 ℃下腐蚀速率最高，110120 ℃腐蚀速率最低。开工最初几天可达10mm/a，1500-2000h，腐蚀 速率趋于0.3mm/a ——中温硫化物的露点腐蚀:炼油厂常见的腐蚀系统。
《失效分析案例》课件
02
失效分析的方法与技术
介绍了各种失效分析的方法和技术，如外观检查、化学分析、金相切片
、扫描电子显微镜等，以及它们在失效分析中的应用。
03
失效分析案例介绍
列举了一些典型的失效分析案例，包括电子产品、机械零件、复合材料
等，详细介绍了这些案例的失效模式、失效机理和失效原因。
失效分析的展望
失效分析技术的发展趋势
案例三：材料失效
总结词
材料检测、工艺优化、热处理
详细描述
针对材料失效，进行材料检测和工艺优化是关键。通过合理的热处理和加工工艺 ，可以改善材料的性能，提高其抗失效能力。同时，加强材料保护和使用合适的 涂层也是预防材料失效的重要手段。
案例四：结构失效
01 总结词
强度不足、失稳、疲劳
02
详细描述
结构失效通常表现为强度不足 、失稳和疲劳等问题。这些失 效原因可能导致建筑物、桥梁 等结构性能下降、功能丧失或 引发安全问题。
在产品维修和保障阶段，FMEA可以用于分析产品在使用过程中可能出现的问题， 预测产品的寿命和可靠性，为维修和保障计划提供依据。
05 预防与纠正措施
电子产品失效预防与纠正措施
总结词
电子产品失效预防与 纠正措施是确保电子 产品可靠性和性能的 关键。
元器件选择
选择质量稳定、可靠 性高的元器件，避免 使用次品或假冒伪劣 产品。
详细失效分析
采用各种技术和方法，深入分 析失效机制和根本原因。
验证与实施
对改进措施进行验证，并在实 际中实施，以改善产品的可靠 性和性能。
02 失效案例选择与 介绍
案例一：电子产品失效
总结词
详细描述
总结词
详细描述
材料的耐腐蚀性能页PPT文档
2）裂纹试样的测试方法：
（a）恒载荷法 * 试验装置：恒载荷的悬臂梁弯曲试验（装置见图）， 所用试样和预制裂纹的三点弯曲试样类似（可略长些）。 将试样一端固定在机架上，另一端和一个力臂相连，力 臂的另一端通过砝码进行加载，在预制裂纹的试样周围 放置所研究的腐蚀介质。
3）铜合金在含氨水溶液中的应力腐蚀（氨脆）
* 引起季裂的主要腐蚀介质是潮湿空气中的铵离子、水和氨 的混合物。
* 在形成表面氧化膜的溶液中，黄铜的应力腐蚀是沿晶断裂； 在不形成表面氧化膜的条件下、或者强烈冷变形的情况下 可能发生穿晶断裂。
* 黄铜中Zn的质量分数＜15%时，对应力腐蚀破裂不敏感。
三、应力腐蚀断裂的测试方法与评价指标
* 当碳含量为0.2％时碱脆敏感性最高，随碳含量降低(C＜0.2 ％) 或升高(C＞0.2％)均使碱脆敏感性降低。 2）不锈钢在氯化物溶液中的应力腐蚀（氯脆） * 海水和工业用水中的Cl-浓度虽然低得多，但局部沸腾或局 部高温会导致Cl- 浓缩而引发应力腐蚀破裂。 * 介质中氧浓度越高，引发应力腐蚀开裂所需的Cl-浓度越低。 * 当Ni的质量分数为8%（18-8奥氏体不锈钢）时，应力腐蚀 断裂的时间最短，敏感性最高。
② 应力腐蚀造成的破坏是脆性断裂，没有明显的塑性 变形；
③ 对每一种金属或合金，只有在特定的介质中才会发 生应力腐蚀，即存在应力腐蚀开裂敏感的材料/环境 组合。
④ 应力腐蚀的裂纹扩展速率一般在10-9~10-6m/s，是渐 进缓慢的；远大于腐蚀速度、但远小于单纯力学的 断裂速度。
⑤ 应力腐蚀的裂纹多起源于表面蚀坑处，而裂纹的传 播途径常垂直于拉力的方向；
(3)应力和环境介质共同作用下的腐蚀
①应力腐蚀：金属在拉应力的作用下并在某些活性介质中发生 的电化学腐蚀破裂。 ②腐蚀疲劳：金属在交变应力(循环应力或脉动应力)和腐蚀环境 介质的共同作用下产生的脆性断裂称为腐蚀疲劳。 ③氢损伤：氢进人金属中，导致金属材料塑性、韧性明显下降， 产生低应力脆断的损伤现象。 “氢脆”是指氢扩散到金属中以固溶态存在或生成金属氢化物 而导致材料脆性断裂的现象； “氢鼓泡”是指扩散到金属中的氢聚集在金属的孔洞处，形成 氢分子产生很大压力，形成内部裂纹使金属开裂的现象，也称 氢诱发开裂； “氢腐蚀”是指在高温高压下，氢进人金属产生化学反应导致 金属材料脱碳或沿晶开裂。
腐蚀与材料ppt课件
2024/8/4
3
2. 晶间腐蚀
奥氏体不锈钢的晶间腐蚀——敏化前后金相对照
敏化前
2024/8/4
400×
敏化后 400×
4
2. 晶间腐蚀
晶界贫铬理论： 认为晶界处大量出现Cr23C6相，使钢在晶界处的Cr
被消耗，Cr含量降低，防腐蚀能力下降。含碳量愈高， 在敏化温度停留时间愈长，晶间腐蚀倾向愈严重。固溶 化处理可以大大改善。
2024/8/4
30
3. 应力腐蚀开裂（SCC)
湿硫化氢的应力腐蚀和氢损伤
湿硫化氢环境中钢材开裂实际上有两类开裂现象。一 种是应力诱导的氢致开裂(SOHIC)，也是应力腐蚀；另一种 是与应力无关的氢鼓泡(HB)和氢致开裂(HIC)。
电化学阳极反应方程可简单的表达为： Fe2十＋S2－—→FeS(阳极溶解—腐蚀)
2024/8/r17型铁素体不锈钢有晶间腐蚀倾向，比奥氏体的更
易形成Cr23C6。 在铁素体结构中，高温时敏化很快：Cr的扩散和C的扩
散要比在奥氏体相中快得多。而且C的溶解度也低。 特点是铁素体不锈钢的晶间腐蚀出现在高于900～950℃
加热后（或焊后），甚至水淬急冷也不能避免晶间腐蚀。 但经750～870 ℃短时热处理后晶间腐蚀倾向可以消除。
提高Cr含量，加Ti及Nb（快速形成碳化物元素），降低 C+N量均可降低晶间腐蚀倾向。如1Cr17Ti，0Cr17Ti。高纯 铁素体不锈钢0000Cr18Mo2Ti就没有晶间腐蚀问题。
2024/8/4
12
3. 应力腐蚀开裂（SCC)
金属材料的应力腐蚀在材质、介质和应力(主要是拉 应力)三个因素的共同作用和耦合下才会发生。应力腐蚀 的表现形态主要是形成不断扩展的裂纹，这是一种在应力 作用下的局部腐蚀，危害性特别大。
材料腐蚀与防腐课件PPT
T
MO2的方向进行；
若 pO 2 pO2，则 GT 0 ，高温氧化反应达到平衡；
2 pO2 ，则 GT 0，反应向 MO2分解的方向进行。 若 pO
显然，求解给定温度下金属氧化的分解压、或者说求解平衡常 数，就可以看出金属氧化物的稳定程度。
1.1.2 金属氧化物的高温稳定性
1.4.2 恒温氧化动力学规律
1.4.2.4 对数与反对数规律 它们的氧化速率与膜的厚度呈指数函数关系。即 :
dy / d Ae By dy / d Ae
积分上式后可得：
By
kn、A、B —常数
—氧化时间
y —氧化厚度
y k1 lg(k2 k3 ) 1/ y k4 k5 lg
氧化膜具有保护性的充分条件： 连续致密，稳定性好，附着力强，内应力小，热膨胀系数与基
体相近，自愈力强。
1.2.4 金属氧化物的晶体结构
1.2.4.1 纯金属氧化物 大多数纯金属氧化物(包括硫化物、卤化物等)的晶体结 构都是由氧离子的密排六方晶格或立方晶格组成。金属离子 在这些密排结构中所处的位置可分为两类： 一类是由四个氧离子包围的间隙，即四面体间隙； 另一类是由6个氧离子包围的间隙，即八面体间隙。在密 排结构中，每1个密排的阴离子对应于2个四面体和1个八面体。 在不同的简单金属氧化物的晶体结构中，阳离子往往有规律 地占据四面体间隙或八面体间隙或同时占据两种间隙。
电中性。
非理想配比的离子晶体可分为两类：
n型半导体：金属过剩型氧化物； p型半导体：金属不足型氧化物。
1.4 高温氧化动力学
本节主要研究氧化膜增长和速度规律，即考虑是按什么规律 成长。从工程观点看金属高温氧化最重要的参数是它的反应速度。 1.4.1 高温氧化速度的测量方法 由于氧化反应产物一般都保留在金属表面，所以氧化速度通 常以单位面积上质量变化表示。膜厚与氧化质量增加可以用下式 表示：
MO2的方向进行；
若 pO 2 pO2，则 GT 0 ，高温氧化反应达到平衡；
2 pO2 ，则 GT 0，反应向 MO2分解的方向进行。 若 pO
显然，求解给定温度下金属氧化的分解压、或者说求解平衡常 数，就可以看出金属氧化物的稳定程度。
1.1.2 金属氧化物的高温稳定性
1.4.2 恒温氧化动力学规律
1.4.2.4 对数与反对数规律 它们的氧化速率与膜的厚度呈指数函数关系。即 :
dy / d Ae By dy / d Ae
积分上式后可得：
By
kn、A、B —常数
—氧化时间
y —氧化厚度
y k1 lg(k2 k3 ) 1/ y k4 k5 lg
氧化膜具有保护性的充分条件： 连续致密，稳定性好，附着力强，内应力小，热膨胀系数与基
体相近，自愈力强。
1.2.4 金属氧化物的晶体结构
1.2.4.1 纯金属氧化物 大多数纯金属氧化物(包括硫化物、卤化物等)的晶体结 构都是由氧离子的密排六方晶格或立方晶格组成。金属离子 在这些密排结构中所处的位置可分为两类： 一类是由四个氧离子包围的间隙，即四面体间隙； 另一类是由6个氧离子包围的间隙，即八面体间隙。在密 排结构中，每1个密排的阴离子对应于2个四面体和1个八面体。 在不同的简单金属氧化物的晶体结构中，阳离子往往有规律 地占据四面体间隙或八面体间隙或同时占据两种间隙。
电中性。
非理想配比的离子晶体可分为两类：
n型半导体：金属过剩型氧化物； p型半导体：金属不足型氧化物。
1.4 高温氧化动力学
本节主要研究氧化膜增长和速度规律，即考虑是按什么规律 成长。从工程观点看金属高温氧化最重要的参数是它的反应速度。 1.4.1 高温氧化速度的测量方法 由于氧化反应产物一般都保留在金属表面，所以氧化速度通 常以单位面积上质量变化表示。膜厚与氧化质量增加可以用下式 表示：
腐蚀与氧化腐蚀ppt课件
特
数量级，裂纹普通呈树枝状。
征
应力腐蚀机理
〔1〕阳极快速溶解实际
裂纹一旦构成，裂纹尖端的应力集中导致裂纹尖端前沿区发生 迅速屈服，晶体内位错沿着滑移面延续地到达裂纹尖端前沿外表，产 生大量瞬间活性溶解质点，导致裂纹尖端(阳极)快速溶解。
〔2〕闭塞电池实际
在已存在的阳极溶解的活化通道上，腐蚀优先沿着这些通道进展。 在应力协同作用下，闭塞电池腐蚀所引发的腐蚀孔扩展为裂纹，产生 SCC。
2. 应力腐蚀发生的条件和特征 3. 应力腐蚀机理 4. 应力腐蚀控制方法
应力腐蚀发生的条件
应 ① 敏感资料
力 腐
合金比纯金属更易发生应力腐蚀开裂。
蚀 ② 特定的腐蚀介质
发
对于某种合金，能发生应力腐蚀断裂与其所处的特定
生
的腐蚀介质有关。而且介质中能引起SCC的物质浓度普通
的
都很低
条 件
③ 拉伸应力
〔3〕膜破裂实际〔滑移-溶解实际〕
金属外表是由钝化膜覆盖，并不直接与介质接触。在应力或活性 离子(Cl-)的作用下易引起钝化膜破裂，显露活性的金属外表。介质沿 着某一择优途径浸入并溶解活性金属，最终导致应力腐蚀断裂。
应力腐蚀控制方法
① 合理选材
尽量防止金属或合金在易发生应力腐蚀的环境介质中运用。
② 控制应力
腐蚀与氧化
几乎一切资料在制备、加工和运用过程中都会 与特定环境相接触。从物理化学方面思索，资料或 多或少地会与环境介质发生一系列相互作用，即资 料在环境介质中会表现出特有的环境行为效应。在 敞开物系中，腐蚀、氧化、磨损等是资料最根本的 环境行为效应。这些效应直接影响资料的构造、性 质及运用性能。
第一节 腐蚀 第二节 氧化－界面在金属氧化中的作用 第三节 辐射损伤
金属材料失效(共13张PPT)
第五页，共13页。
材料制备
海泥（含SRB和不含SRB两份）
实验用菌种来源于海底泥,对SRB进行富集培养。培养基经高 温(112C) 高压灭菌锅灭菌30min冷却后,加入经细菌过滤器抽 滤灭菌的0.004g/L 。然后将1g海泥加入50mL培养基中，置 于30生化培养箱内培养。培养1一3天后，培养基的颜色变黑 并散发出臭鸡蛋气味。将液体培养基添加1.5%的琼脂粉后高 温灭菌,冷却至60后制成固体培养基。3-5天后，培养基上出 现黑色菌落，挑取单一菌落接种于液体培养基中，再次进行 富集培养。通过这样反复多次的培养后，分离出纯种细菌。 海泥经高温(121)高压灭菌锅灭菌30min后，按4:1的体积比与 培养基均匀混合,一部分用作无SRB实验,另一部分用作含 SRB实验，加入富集培养5天后的SRB菌液,其体积按照与加 入的培养基按体积比0. 08 :1 比例，均匀混合。
保在护工的 程金中属，在作将为一含正种极更有就为可活S以泼R避的B免金和腐属蚀连不。接到含零件有上就S可以R起B到海保护泥工作中零件，的效由果。于电位的不同锌阳极形成 一个宏观电池。含菌海泥中的试样因电位较低为阳极，无菌海 在厌氧或低溶解氧的环境中，S R B 以吸附在金属表面上的有机物为碳源，将介质中的SO还原成S或HS，与金属离子结合进一步形成金
属硫化物。
泥中试样因电位较高而为阴极。 在工程中，将一种更为活泼的金属连接到零件上就可以起到保护工作零件的效果。
几十年来，微生物对金属材料腐蚀行为的影响越 锌阳极在无SRB海泥环境中7天(a)(b)和15天(c)(d) 的SEM形貌图 锌阳极在无SRB海泥环境中7天(a)(b)和15天(c)(d) 的SEM形貌图 然后将1g海泥加入50mL培养基中，置于30生化培养箱内培养。 在工程中，将一种更为活泼的金属连接到零件上就可以起到保护工作零件的效果。 然后将1g海泥加入50mL培养基中，置于30生化培养箱内培养。 两个溶液之间用盐桥(氯化钾饱和溶液)连接,铜棒和锌棒之间用导线连接,这样就构成了原电池. SRB的生存能力强，广泛地分布在土壤、海泥、海水、河水、淤泥、地下管道以及油气输送管道和冷却塔等环境中。 锌阳极在含SRB海泥环境中7天(a)和15天(b)的SEM形貌图 含菌海泥中的试样因电位较低为阳极，无菌海泥中试样因电位较高而为阴极。 氧化还原反应 （电子从还原剂转移到氧化剂的过程 ） 5%的琼脂粉后高温灭菌,冷却至60后制成固体培养基。 在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。 SRB的生存能力强，广泛地分布在土壤、海泥、海水、河水、淤泥、地下管道以及油气输送管道和冷却塔等环境中。
材料制备
海泥（含SRB和不含SRB两份）
实验用菌种来源于海底泥,对SRB进行富集培养。培养基经高 温(112C) 高压灭菌锅灭菌30min冷却后,加入经细菌过滤器抽 滤灭菌的0.004g/L 。然后将1g海泥加入50mL培养基中，置 于30生化培养箱内培养。培养1一3天后，培养基的颜色变黑 并散发出臭鸡蛋气味。将液体培养基添加1.5%的琼脂粉后高 温灭菌,冷却至60后制成固体培养基。3-5天后，培养基上出 现黑色菌落，挑取单一菌落接种于液体培养基中，再次进行 富集培养。通过这样反复多次的培养后，分离出纯种细菌。 海泥经高温(121)高压灭菌锅灭菌30min后，按4:1的体积比与 培养基均匀混合,一部分用作无SRB实验,另一部分用作含 SRB实验，加入富集培养5天后的SRB菌液,其体积按照与加 入的培养基按体积比0. 08 :1 比例，均匀混合。
保在护工的 程金中属，在作将为一含正种极更有就为可活S以泼R避的B免金和腐属蚀连不。接到含零件有上就S可以R起B到海保护泥工作中零件，的效由果。于电位的不同锌阳极形成 一个宏观电池。含菌海泥中的试样因电位较低为阳极，无菌海 在厌氧或低溶解氧的环境中，S R B 以吸附在金属表面上的有机物为碳源，将介质中的SO还原成S或HS，与金属离子结合进一步形成金
属硫化物。
泥中试样因电位较高而为阴极。 在工程中，将一种更为活泼的金属连接到零件上就可以起到保护工作零件的效果。
几十年来，微生物对金属材料腐蚀行为的影响越 锌阳极在无SRB海泥环境中7天(a)(b)和15天(c)(d) 的SEM形貌图 锌阳极在无SRB海泥环境中7天(a)(b)和15天(c)(d) 的SEM形貌图 然后将1g海泥加入50mL培养基中，置于30生化培养箱内培养。 在工程中，将一种更为活泼的金属连接到零件上就可以起到保护工作零件的效果。 然后将1g海泥加入50mL培养基中，置于30生化培养箱内培养。 两个溶液之间用盐桥(氯化钾饱和溶液)连接,铜棒和锌棒之间用导线连接,这样就构成了原电池. SRB的生存能力强，广泛地分布在土壤、海泥、海水、河水、淤泥、地下管道以及油气输送管道和冷却塔等环境中。 锌阳极在含SRB海泥环境中7天(a)和15天(b)的SEM形貌图 含菌海泥中的试样因电位较低为阳极，无菌海泥中试样因电位较高而为阴极。 氧化还原反应 （电子从还原剂转移到氧化剂的过程 ） 5%的琼脂粉后高温灭菌,冷却至60后制成固体培养基。 在反应过程中有元素化合价变化的化学反应叫做氧化还原反应。 SRB的生存能力强，广泛地分布在土壤、海泥、海水、河水、淤泥、地下管道以及油气输送管道和冷却塔等环境中。
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沿晶断口 10
穿晶断口
泥纹状断口：在 平坦面上分布直 线状裂纹（如河 底干沽状）
11
四、SCC的影响因素与预防措施
1、影响因素
◆应力：拉应力 ◆环境介质：材料对介质具有选择性 ◆成分：高强钢中的碳含量、铝镁合金中Mg含量 ◆热处理工艺：T6、T76、T77(RRA)
2、预防措施
◆降低应力 ◆表面处理（喷丸、渗碳、氮化），使表面产生一定的压应力 ◆改变腐蚀介质 ◆选材 ◆电化学保护
第六章 腐蚀失效分析 （环境断裂失效）
§1 应力腐蚀断裂 §2 氢脆断裂 §3 蠕变断裂 §4 其它的环境断裂
1
概述
环境断裂：主要指金属材料在腐蚀介质、温度环境等条件 的影响下，产生的沿晶或穿晶的低应力脆断现象
常见的环境断裂：SCC、氢脆、蠕变断裂 液态或固态金属脆、中子脆 过热、过烧断裂
静载延迟断裂：材料在特定的外界条件下，虽然所受的应力 低于材料的屈服强度，但服役一段时间，也 可以发生突然的低应力脆断，这类与时间有 关的低应力脆断现象。
3
应力腐蚀发生的条件及涉及的学科
4
3、断裂过程 裂纹形成：占全部时间的90% 裂纹扩展：占全部时间的10%
5
引起表面膜局部破裂的因素：
◆环境因素：可能存在破坏钝化膜的活性离子，如Cl-、 Br-等
◆冶金因素：金属表面的缺陷，如夹杂物、位错露头等 ◆力学因素：在应力作用下产生的突出表面的滑移台阶 ◆机械破损
区别：
●从电化学反应来看，SCC是阳极溶解控制过程 Fe - 2e → Fe +
氢脆是阴极反应控制过程 H+ + e → [H] 2[H] → H2↑
22
●裂源：SCC从表面开始，裂纹分叉 氢脆从次表面或内部开始，裂纹几乎不分叉
SCC裂纹
氢脆裂纹
23
五、影响氢脆的外部因素
1、温度 氢脆多发生在温度为-100℃—150℃之间，一般最敏感 的温度是室温 温度太低，氢不易扩散和聚结 温度太高，氢自由地向大气中扩散，减少了氢含量
2、[H]浓度 发生氢脆时不一定要求氢气氛或含氢介质有很高的浓度 如当[H] ＜1ppm时就能引起高强钢的氢脆。
24
3、置放时间 对于内部可逆氢脆，能否出现白点还与置放时间有关。 置放时间太长或太短都不会出现白点。
25
§3 蠕变断裂
一、引言 1、定义
蠕变：金属材料在长时间的恒温、恒应力作用下，即使 σ＜σ0.2 ，也会缓慢地产生塑性变形的现象
各种楔形裂纹形成示意图
28
孔洞型裂纹： 空穴位于 与拉伸方向垂直且成大角度的晶界上， 在很大程度上，空穴的形成要求有晶界滑动，蠕 变断裂是由这些小空穴相互连接形成的。
孔洞型裂纹形成示意图
29
显微空Байду номын сангаас的形成
30
裂纹扩展
在蠕变断裂中，很多情况下不存在非常明显的裂纹 扩展阶段的情况
31
三、蠕变断口形貌特征
蠕变断裂：由于蠕变变形而最后导致材料的低应力脆断 2、发生条件
0K—Tm范围内都会产生蠕变，但只有高于0.3Tm时才较 显著
26
3、蠕变曲线
典型的蠕变曲线
27
二、断裂过程
蠕变断裂主要是沿晶断裂，包括裂纹形成与扩展 裂纹形成： 楔形裂纹：通常萌生于三个晶粒相遇的晶粒处，然后
沿晶进行传播。裂纹一般在垂直于应力方 向的晶界上
不锈钢螺栓氢脆断口 螺钉氢脆断口
18
微观形貌：典型为沿晶断口与准解理断口，有时看到解 理及局部韧断。
19
在不同K值下高强钢的断裂形式
氢脆的沿晶断口
20
四、SCC与氢脆的关系
联系： ● 广义的SCC包括氢脆断裂，通常应力腐蚀总 伴有氢脆。它们共同存在，一般难以区别。 ●微观断口形貌也十分相似
21
∵ γ↓
∴ σc↓
从而脆化金属，使材料产生早期断裂
8
三、SCC断口形貌特征
1、宏观形貌特征 ●呈现脆性特征，有时带有少量塑性撕裂痕迹 ●裂源是多源的，由于介质的腐蚀作用，裂纹形成区或亚
稳扩展区呈暗色或灰黑色 ●最终断裂区具有金属光泽，常有放射状花样或人字纹
9
2、微观形貌
典型断口：沿晶断口，晶面有撕裂脊；有时也可观察到 韧窝、腐蚀坑、二次裂纹，也可能有穿晶断 裂，断口有河流、扇形、泥状、块状花样等
12
§2 氢脆断裂
一、引言 1、定义: 金属材料由于受到含氢气氛的作用而引起的低应力脆断 2、类型 内部氢脆：材料在熔炼、焊接、高温锻造、轧制和热处理等
过程中吸收了过量的氢气而造成的 环境氢脆：在应力和含氢介质的联合作用下引起的一种低应
力脆断。如贮氢压力容器、酸洗、电镀材料发生 的断裂 两者区别：氢的来源不同，而脆化本质是否相同目前尚未 定论。
13
二、氢脆断口特征
1、内部氢脆 宏观特征：白点：是大型锻件和热轧钢坯中常见的缺陷
它是钢中氢与组织转变应力、热应力共同作用下产 生的细长裂纹，尺寸一般为几毫米到几十毫米。
14
白点形貌
鱼眼型白点
鱼眼的微观形貌
15
发裂白点（不可逆白点）： 断口上呈现白点，呈银白色，轮廓分明，表面光亮 形状为圆形或椭圆形 实际上是一种内部微细裂纹
宏观形貌：断口附近有明显的塑性变形，表面有许多龟 裂，并被一层氧化膜覆盖
2
§1、应力腐蚀断裂
一、引言 1、定义 由拉应力和腐蚀介质联合作用而引起的低应力脆断。 2、共同特征 ◆只有在拉应力作用下才能引起SCC。这种拉应力可能是残
余拉应力或工作应力。一般情况下，产生SCC时拉应力都 很低，若没有腐蚀介质的联合作用是不会产生断裂的。 ◆要有一定的腐蚀介质。其腐蚀介质的浓度都很低，并且腐 蚀介质一般都是特定的（选择性）。 ◆一般只有合金才产生SCC，纯金属不会产生SCC。
鱼眼型白点（可逆白点）： 是以材料内部的宏观缺陷（气孔、夹渣）为核心的银白 色斑点 形状为圆形或椭圆形 核心愈大，白色愈大，白色区齐平略为下凹
16
微观特征： 穿晶解理型或准解理型花样，以准解理较为多见
浮云状
波纹状
条状
17
2、环境氢脆
宏观形貌：与一般的脆性断口形态相似，有时可见到一 些反光的小刻面、结晶状颗粒或放射状花样
6
二、SCC机理
1、保护膜破裂机理 认为产生SCC是电化学反应起控制作用
形成保护膜→保护 膜破裂→阳极溶解 →重新形成保护膜 →重新破坏→新的 阳极溶解
7
2、应力吸附机理（氢致脆化机理）
认为[H]吸附于裂纹尖端，使金属晶体原子键的亲 和力减弱，即表面能降低。
从Griffith缺口强度理论可知：
σc∝γ1/2
穿晶断口
泥纹状断口：在 平坦面上分布直 线状裂纹（如河 底干沽状）
11
四、SCC的影响因素与预防措施
1、影响因素
◆应力：拉应力 ◆环境介质：材料对介质具有选择性 ◆成分：高强钢中的碳含量、铝镁合金中Mg含量 ◆热处理工艺：T6、T76、T77(RRA)
2、预防措施
◆降低应力 ◆表面处理（喷丸、渗碳、氮化），使表面产生一定的压应力 ◆改变腐蚀介质 ◆选材 ◆电化学保护
第六章 腐蚀失效分析 （环境断裂失效）
§1 应力腐蚀断裂 §2 氢脆断裂 §3 蠕变断裂 §4 其它的环境断裂
1
概述
环境断裂：主要指金属材料在腐蚀介质、温度环境等条件 的影响下，产生的沿晶或穿晶的低应力脆断现象
常见的环境断裂：SCC、氢脆、蠕变断裂 液态或固态金属脆、中子脆 过热、过烧断裂
静载延迟断裂：材料在特定的外界条件下，虽然所受的应力 低于材料的屈服强度，但服役一段时间，也 可以发生突然的低应力脆断，这类与时间有 关的低应力脆断现象。
3
应力腐蚀发生的条件及涉及的学科
4
3、断裂过程 裂纹形成：占全部时间的90% 裂纹扩展：占全部时间的10%
5
引起表面膜局部破裂的因素：
◆环境因素：可能存在破坏钝化膜的活性离子，如Cl-、 Br-等
◆冶金因素：金属表面的缺陷，如夹杂物、位错露头等 ◆力学因素：在应力作用下产生的突出表面的滑移台阶 ◆机械破损
区别：
●从电化学反应来看，SCC是阳极溶解控制过程 Fe - 2e → Fe +
氢脆是阴极反应控制过程 H+ + e → [H] 2[H] → H2↑
22
●裂源：SCC从表面开始，裂纹分叉 氢脆从次表面或内部开始，裂纹几乎不分叉
SCC裂纹
氢脆裂纹
23
五、影响氢脆的外部因素
1、温度 氢脆多发生在温度为-100℃—150℃之间，一般最敏感 的温度是室温 温度太低，氢不易扩散和聚结 温度太高，氢自由地向大气中扩散，减少了氢含量
2、[H]浓度 发生氢脆时不一定要求氢气氛或含氢介质有很高的浓度 如当[H] ＜1ppm时就能引起高强钢的氢脆。
24
3、置放时间 对于内部可逆氢脆，能否出现白点还与置放时间有关。 置放时间太长或太短都不会出现白点。
25
§3 蠕变断裂
一、引言 1、定义
蠕变：金属材料在长时间的恒温、恒应力作用下，即使 σ＜σ0.2 ，也会缓慢地产生塑性变形的现象
各种楔形裂纹形成示意图
28
孔洞型裂纹： 空穴位于 与拉伸方向垂直且成大角度的晶界上， 在很大程度上，空穴的形成要求有晶界滑动，蠕 变断裂是由这些小空穴相互连接形成的。
孔洞型裂纹形成示意图
29
显微空Байду номын сангаас的形成
30
裂纹扩展
在蠕变断裂中，很多情况下不存在非常明显的裂纹 扩展阶段的情况
31
三、蠕变断口形貌特征
蠕变断裂：由于蠕变变形而最后导致材料的低应力脆断 2、发生条件
0K—Tm范围内都会产生蠕变，但只有高于0.3Tm时才较 显著
26
3、蠕变曲线
典型的蠕变曲线
27
二、断裂过程
蠕变断裂主要是沿晶断裂，包括裂纹形成与扩展 裂纹形成： 楔形裂纹：通常萌生于三个晶粒相遇的晶粒处，然后
沿晶进行传播。裂纹一般在垂直于应力方 向的晶界上
不锈钢螺栓氢脆断口 螺钉氢脆断口
18
微观形貌：典型为沿晶断口与准解理断口，有时看到解 理及局部韧断。
19
在不同K值下高强钢的断裂形式
氢脆的沿晶断口
20
四、SCC与氢脆的关系
联系： ● 广义的SCC包括氢脆断裂，通常应力腐蚀总 伴有氢脆。它们共同存在，一般难以区别。 ●微观断口形貌也十分相似
21
∵ γ↓
∴ σc↓
从而脆化金属，使材料产生早期断裂
8
三、SCC断口形貌特征
1、宏观形貌特征 ●呈现脆性特征，有时带有少量塑性撕裂痕迹 ●裂源是多源的，由于介质的腐蚀作用，裂纹形成区或亚
稳扩展区呈暗色或灰黑色 ●最终断裂区具有金属光泽，常有放射状花样或人字纹
9
2、微观形貌
典型断口：沿晶断口，晶面有撕裂脊；有时也可观察到 韧窝、腐蚀坑、二次裂纹，也可能有穿晶断 裂，断口有河流、扇形、泥状、块状花样等
12
§2 氢脆断裂
一、引言 1、定义: 金属材料由于受到含氢气氛的作用而引起的低应力脆断 2、类型 内部氢脆：材料在熔炼、焊接、高温锻造、轧制和热处理等
过程中吸收了过量的氢气而造成的 环境氢脆：在应力和含氢介质的联合作用下引起的一种低应
力脆断。如贮氢压力容器、酸洗、电镀材料发生 的断裂 两者区别：氢的来源不同，而脆化本质是否相同目前尚未 定论。
13
二、氢脆断口特征
1、内部氢脆 宏观特征：白点：是大型锻件和热轧钢坯中常见的缺陷
它是钢中氢与组织转变应力、热应力共同作用下产 生的细长裂纹，尺寸一般为几毫米到几十毫米。
14
白点形貌
鱼眼型白点
鱼眼的微观形貌
15
发裂白点（不可逆白点）： 断口上呈现白点，呈银白色，轮廓分明，表面光亮 形状为圆形或椭圆形 实际上是一种内部微细裂纹
宏观形貌：断口附近有明显的塑性变形，表面有许多龟 裂，并被一层氧化膜覆盖
2
§1、应力腐蚀断裂
一、引言 1、定义 由拉应力和腐蚀介质联合作用而引起的低应力脆断。 2、共同特征 ◆只有在拉应力作用下才能引起SCC。这种拉应力可能是残
余拉应力或工作应力。一般情况下，产生SCC时拉应力都 很低，若没有腐蚀介质的联合作用是不会产生断裂的。 ◆要有一定的腐蚀介质。其腐蚀介质的浓度都很低，并且腐 蚀介质一般都是特定的（选择性）。 ◆一般只有合金才产生SCC，纯金属不会产生SCC。
鱼眼型白点（可逆白点）： 是以材料内部的宏观缺陷（气孔、夹渣）为核心的银白 色斑点 形状为圆形或椭圆形 核心愈大，白色愈大，白色区齐平略为下凹
16
微观特征： 穿晶解理型或准解理型花样，以准解理较为多见
浮云状
波纹状
条状
17
2、环境氢脆
宏观形貌：与一般的脆性断口形态相似，有时可见到一 些反光的小刻面、结晶状颗粒或放射状花样
6
二、SCC机理
1、保护膜破裂机理 认为产生SCC是电化学反应起控制作用
形成保护膜→保护 膜破裂→阳极溶解 →重新形成保护膜 →重新破坏→新的 阳极溶解
7
2、应力吸附机理（氢致脆化机理）
认为[H]吸附于裂纹尖端，使金属晶体原子键的亲 和力减弱，即表面能降低。
从Griffith缺口强度理论可知：
σc∝γ1/2