有許多理論對應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行解釋，現(xiàn)選其中比較常用的三種簡述如下：
1. 活化通路型應(yīng)力腐蝕
從電化學(xué)腐蝕理論中知道，當(dāng)腐蝕電池是一個大陰極和一個小陽極時，陽極的溶解表現(xiàn)為集中性腐蝕損傷。只要在腐蝕過程中，陽極始終保持處于裂紋的最前沿，裂尖處于活化狀態(tài)下而不鈍化，與此同時其他部位（包括裂紋斷口兩側(cè)）發(fā)生鈍化，則裂紋可以一直向前發(fā)展直至斷裂如圖3-6所示。從圖中可以看出，裂紋猶如一個閉塞電池，裂紋內(nèi)尖端是一個陽極區(qū)。裂口內(nèi)部聚集了一些沉淀物如Fe3O4·Fe（OH）3，將裂紋通道堵塞，而此時H＋可透過閉塞物質(zhì)緩慢地向外擴(kuò)散，內(nèi)部消耗的H2O則通過滲透來補(bǔ)充。這樣又將其他活性離子（如Cl）帶入內(nèi)部，促使內(nèi)部腐蝕性增強(qiáng)，在應(yīng)力作用下促使裂紋尖端區(qū)域鈍化膜破壞，將陽極進(jìn)一步活化且更加集中，裂紋就進(jìn)一步深入發(fā)展，直至斷裂。閉塞電池的實質(zhì)是裂紋內(nèi)部的電化學(xué)發(fā)展過程。若裂隙中沉淀物的體積大于破壞金屬的體積很多時，則出現(xiàn)脹裂力，使裂紋尖端應(yīng)力增大，促使應(yīng)力腐蝕裂紋的發(fā)展。這一理論著重說明了電化學(xué)過程的重要性。
2. 應(yīng)變產(chǎn)生活性通道應(yīng)力腐蝕
應(yīng)變產(chǎn)生活性通道應(yīng)力腐蝕是指鈍化膜在應(yīng)力作用下同金屬基體一起變形時發(fā)生破裂，裂隙處暴露出的金屬成為活化陽極，發(fā)生溶解。在腐蝕過程中，鈍化膜破壞的同時又會使破裂的鈍化膜修復(fù)，在連續(xù)發(fā)生應(yīng)變的條件下修復(fù)的鈍化膜又遭破壞。此過程周而復(fù)始不斷發(fā)生，當(dāng)應(yīng)力超過修復(fù)后鈍化膜的強(qiáng)度，應(yīng)力腐蝕即可發(fā)生，直至脆斷，如圖3-7所示。該理論著重說明了應(yīng)力的重要作用。
3. 氫脆型應(yīng)力腐蝕
腐蝕電池是由小陰極和大陽極組成，這時大陽極發(fā)生溶解表現(xiàn)為均勻性腐蝕。小陰極區(qū)的陰極過程中，如果發(fā)生析氫的話，將發(fā)生陰極區(qū)金屬的集中性滲氫，在持續(xù)載荷作用下氫促進(jìn)塑性應(yīng)變而導(dǎo)致脆斷，應(yīng)力腐蝕就會順利發(fā)展。隨著裂紋的發(fā)展，裂紋尖端應(yīng)力（裂尖應(yīng)力）、應(yīng)變集中促進(jìn)金屬中氫往裂紋尖端中聚集（叫做應(yīng)力誘導(dǎo)擴(kuò)散），最終導(dǎo)致應(yīng)力腐蝕斷裂。氫脆裂紋擴(kuò)散機(jī)理的示意圖如圖3-8所示。
