應力腐蝕彈簧斷口形貌和特征
應力腐蝕斷裂的彈簧斷口形貌與彈簧材料的漏體結構、機械性能、合金成份、熱處理狀態、環境條件及應力等有關。一般宏觀上看不到明顯的塑生變形，呈脆斷特征。應力腐蝕裂紋源常常發生在彈簧材料的表面，通常情況下是多源的，這些裂紋在擴展過程中發生合并，當應力腐蝕裂紋擴展到一定程度時將引起最終斷裂，可以觀察到，應力腐蝕彈簧斷口宏觀形貌具有應力腐蝕擴展區域和最終斷裂區域的特征，前者早現暗褐色，常常可以觀察到腐蝕和氧化產物，因化學或電化學作用往往在裂紋源處形成腐蝕坑。彈簧斷口上可見明顯的放射件條紋，其匯聚處為裂源，每個裂源區城常為半圓形，在瞬斷區，包括撕裂和剪切唇兩部分，具有金屬光澤，表現出基體彈簧材料的特征。
應力腐蝕裂紋基本上沿垂直于拉應力的方向擴展，且有分又，其形貌呈樹枝狀，如圖8-2所示，與純機械應力造成的裂紋形態截然不同。從裂紋表面的縱斷面金相照片看，裂紋的形貌像一條河流，河床有寬有窄，還有許多“湖泊”，那就是腐蝕坑，尤其是背性鈉引起的應力腐蝕裂紋，更具有多分枝的特征，而且裂紋的尾部較尖。接件應力腐蝕裂紋的形態從表面上看，裂紋的分布是稀松的網狀或龜裂的形式，如圖8-3所示。如在焊縫表面，多以近似橫向裂紋分布。
由于彈簧材料的晶體結構、機械性質、合金成份、熱處理狀態、環境氣氛、溫度及應力狀態的不同，應力腐蝕裂紋可能是沿晶的、穿晶的，也可能是混合型的，見圖8-4。
在一般情況下，低碳鋼、低合金鋼、鋁合念、u-黃銅多為品間斷裂，裂紋大致沿垂直于拉伸應力的晶界向彈簧材料深入延伸：航空用超高強度鋼，似平沿原來的奧氏體晶界開裂；鎂合金可能是穿晶的或晶間的，決定于熱處理狀態；β-黃銅和暴露在氧化物中的奧氏體不銹鋼，大多數情況是穿品的，奧氏體不銹鋼在熱堿溶液中是穿晶還是晶間斷裂，決定于腐蝕劑的溫度。品界上的沉淀相可能是易于溶解的部位，因而有利于晶間腐蝕。
含1%Ni的鐵素體不銹鋼和奧氏體不銹鋼在沸騰的MgCl?溶液中呈穿晶型破裂；鐵格鎳合金的苛性堿溶液中的破裂形式是晶間破裂到穿品破裂，而在氯化物溶液中完全是穿品破裂；鎳基合金在含鋁的水溶液中是穿晶型破裂，而在含水溶液中是晶間型彼裂。
低碳鋼在硝酸鹽溶液中的應力腐蝕破裂是典型的沿晶破裂，呈“冰糖狀”彈簧斷口，如圖8-5所示。從彈簧斷口的掃描電鏡照片上看，晶間破裂呈冰糖狀的脆性彈簧斷口；穿晶型破裂彈簧斷口一般呈準解理或解理狀的跪性彈簧斷口，如圖8-6所示。
對于高強鋼，在不同的城力強度因子K值下，斷山的形態不一樣，如圖8-7所示。圖中（a）為高K值時的微坑型彈簧斷口；（b）為中等K值時的準解理或晶間型彈簧斷口；（c）為低K的時的晶間型彈簧斷口，并伴有撕裂棱；（d）為最低K值時的晶間型斷裂，且無撕裂棱.
另外，應力腐蝕彈簧斷口的電子顯微圖象還常出現一些扇形花樣、腐蝕坑、塊狀花樣及泥狀花樣等微觀形貌特征，如圖8-8所示。
雖然應力腐蝕斷門在宏觀上呈跪性斷裂特征，微觀卻可能發現微米級的塑性變形。因此，應力腐蝕彈簧斷口圖像上除觀察到類似解理開裂的扇形化樣外，還能觀察到韌性斷裂的韌窩花樣或蛇形滑移等塑性開裂形貌特征。如圖8-9所示。
有些彈簧斷口可能由于大量腐蝕產物的存在，使得微觀形貌不太清晰，如圖8-10所示，但還可以辨認出沿晶開裂的特點。
應力腐蝕彈簧斷口微觀圖像上經常可以看到二次裂紋，有的二次裂紋是沿晶的，也有的呈穿品特點。如圖8-11所示。
