經過近一百年的發展，人們通過動力學、熱力學、電化學等各方面的理論，解釋應力腐蝕發生原因，由于應力腐蝕的復雜性，有關應力腐蝕的機理迄今沒有統一的認識。總結眾人研究成果，截至目前所提出的機理中可以分成兩大類：一是陽極溶解機理；二是氫致開裂（hydrogen induced cracking,HIC)。陽極溶解機理認為：應力(li)腐蝕裂紋尖端處于陽極，陽極金屬溶解使裂紋不斷擴展。氫致開裂機理則認為：裂紋尖端處于陰極區，陰極反應使裂紋尖端的金屬快速溶解。

一(yi)、陽(yang)極溶(rong)解(jie)

陽極溶解機理(li)包括滑移溶解理(li)論(lun)、活性通道理(li)論(lun)、應力吸附斷裂(lie)(lie)理(li)論(lun)、位錯運動致裂(lie)(lie)理(li)論(lun)等。

1. 滑移溶解理論

  滑移溶(rong)解理論是目(mu)前眾多(duo)應力腐蝕機理中認可度較高(gao)的(de)理論，該理論認為：金屬表面鈍(dun)化膜破裂(lie)的(de)主要原因是由位(wei)錯滑移引(yin)起(qi)的(de)，過程如下：

  位錯(cuo)滑移→鈍化膜破裂→基體金(jin)屬(shu)溶解(jie)→新(xin)的鈍化膜形成以上(shang)過程反復進行，導致應力腐蝕裂紋萌生和擴展，示(shi)意圖如圖5-4所示(shi)。

  該(gai)理(li)(li)論可以(yi)很好地解釋穿(chuan)晶裂(lie)紋，但是不能解釋裂(lie)紋形核(he)的不連續性、無鈍化膜的應力腐蝕(shi)、解理(li)(li)斷(duan)口。

2. 活性通道理論(lun)

  活(huo)性(xing)通(tong)道(dao)(dao)理論是由 EDix、Mears等人提(ti)出的，其觀(guan)點是：金屬內部(bu)由于(yu)各種(zhong)原(yuan)因形成(cheng)一條耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)較(jiao)弱的“活(huo)性(xing)通(tong)道(dao)(dao)”，裂紋沿通(tong)道(dao)(dao)擴展。

3. 位錯運(yun)動(dong)致裂(lie)理論(lun)

  該理(li)論(lun)的主要觀點是：位錯滑(hua)移引起氮、碳、氫(qing)等(deng)在(zai)缺陷處偏(pian)聚(ju)，位錯處成分偏(pian)析(xi)為應(ying)力腐蝕提供了條件。

4. 應力吸附斷裂理論

  該理論(lun)最早由H.H.Uhlig等(deng)人提出。他們認為：一(yi)些特(te)殊離子會吸附在裂紋(wen)尖端(duan)，造成金屬表面能降低，形成應力腐蝕擴展路線。

二、氫致開裂理論

  氫致開裂理論認為：應力腐蝕的陰極反應為析氫反應，析出的H原子一部分進入金屬內部，造成應力腐蝕，其示意圖如圖5-5所示。H原子結合成H₂,使內部壓力增大，造成裂紋產生，此理論稱為氫內壓理論。有些研究人員認為，位錯使氫富集，引起局部塑性變形，形成了位錯輸送理論。還有人認為，氫吸附在金屬表面，降低了表面能，引起開裂。