金屬的氯化物應(yīng)力腐蝕破裂又稱氯脆，是指金屬在腐蝕介質(zhì)Cl^-和應(yīng)力（殘余應(yīng)力、熱應(yīng)力、工作應(yīng)力等）共同作用下，產(chǎn)生的脆斷現(xiàn)象。鋁合金、高強(qiáng)度低合金鋼、不銹鋼、馬氏體時(shí)效鋼以及鈦合金，在一定條件下都會發(fā)生氯脆。其中，不銹鋼的氯脆現(xiàn)象是比較常見的。

下面以不銹鋼的氯脆為例來解釋說明氯脆原理。

多數(shù)情況下，氯脆是以點(diǎn)蝕或縫隙腐蝕為起點(diǎn)的。不銹鋼具有優(yōu)良的機(jī)械性能和良好的耐腐蝕性能，Cr和Ni是不銹鋼獲得耐腐蝕性能最主要的合金元素，其在不銹鋼表面生成一層十分致密、光亮的氧化物保護(hù)膜，大大提高了不銹鋼的耐腐蝕性能。氯離子（Cl^-）半徑小、穿透能力強(qiáng)，能夠穿透這層氧化物保護(hù)膜，并且由于Cl^-有很強(qiáng)的可被金屬吸附的能力，它們會從金屬表面把氧化物中的氧排擠掉，自身取代氧與金屬形成氯化物。但氯化物與金屬表面的吸附不穩(wěn)定，于是形成了可溶性物質(zhì)，破壞了氧化保護(hù)膜，形成坑點(diǎn)或縫隙，成為氯脆發(fā)生的起點(diǎn)。

在應(yīng)力作用下，金屬內(nèi)部穩(wěn)定的組織受到破壞，導(dǎo)致晶粒在應(yīng)力方向的作用下位錯(cuò)而形成滑移臺階，這些滑移臺階的構(gòu)成給Cl^- 帶來了吸附和滲透的機(jī)會。

Cl^-在坑點(diǎn)或縫隙處聚集，在應(yīng)力造成的晶格破壞協(xié)助下，滲入到金屬基體，通過電化學(xué)的陽極過程形成穿晶腐蝕或晶間腐蝕，陰極則由氫離子（酸性溶液）或溶解氧（中性水溶液）擔(dān)任。

陽極： M → M⁺ + e

陰極： H⁺ + e → H （酸性）

H₂O + 1/2O₂ + 2e → 2OH^- （中性）

通過上述腐蝕萌生點(diǎn)的形成、應(yīng)力作用、陽極腐蝕過程的進(jìn)行，金屬晶格被破壞，形成腐蝕破裂現(xiàn)象，即氯化物應(yīng)力腐蝕破裂。氯脆的腐蝕裂紋萌生處為坑點(diǎn)或縫隙，通常較寬，而延伸多呈穿晶、沿晶或二者的混合形式，故整體且呈樹枝狀。

山東青潔能總工韓泰清高工（HG/T2387-92《工業(yè)設(shè)備化學(xué)清洗質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》的起草人和起草組負(fù)責(zé)人，具有多年的防腐清洗和工業(yè)水處理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)）1975年發(fā)表的文章《奧氏體不銹鋼換熱器的氯化物應(yīng)力腐蝕破裂》中提出，發(fā)生氯化物應(yīng)力腐蝕破裂的極限氯離子濃度是相當(dāng)?shù)偷摹＜词乖诼入x子含量很低的水中，由于有局部沸騰（如熱水鍋爐、熱交換器等設(shè)備）而引起氯離子濃縮，如果溫度適當(dāng)，再有溶解氧和一定應(yīng)力的共同作用，就易發(fā)生腐蝕破裂。

另外，在高溫水中，有氯離子存在的條件下，溶解氧對應(yīng)力腐蝕破裂起決定作用。

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