應力腐蝕斷裂是金屬暴露于拉應力這種特殊環境時發生的腐蝕現象。不銹鋼的應力腐蝕斷裂包括在晶體內發生的穿晶裂紋和沿著晶體晶界發生的晶界裂紋，后者是以晶界的敏化為前提的，因此從材料的角度考慮防止晶界裂紋的措施與防止晶間腐蝕的一樣，可通過低碳或添加Ti、Nb等碳化物形成元素解決。到1970年前后這一問題大致得到了解決，與此同時該類斷裂事故也幾乎消失殆盡了。但是對于前者-穿晶裂紋，尤其從經濟的角度來防止奧氏(shi)體不銹(xiu)鋼(gang)出現該類事故是非常困難的，目前仍處于研究摸索階段。

  不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷裂(lie)(lie)事故(gu)在(zai)20世紀30年(nian)代就(jiu)已經在(zai)國外有所發(fa)(fa)現(xian)。在(zai)日本，1955年(nian)以后全面腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)和晶間(jian)(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)事故(gu)相對減少(shao)，但隨著石油化學工業(ye)等的(de)(de)發(fa)(fa)展(zhan)，由應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)引起的(de)(de)斷裂(lie)(lie)事故(gu)不(bu)斷增(zeng)多。不(bu)銹鋼(gang)廠商對1958年(nian)到(dao)(dao)1967年(nian)十年(nian)間(jian)(jian)發(fa)(fa)生的(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)事例(li)進行了調(diao)查，圖(tu)7.1 示出(chu)了不(bu)同(tong)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)形態事故(gu)發(fa)(fa)生件數(shu)統計。發(fa)(fa)現(xian)從20世紀60年(nian)代后半期開始(shi)，應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷裂(lie)(lie)的(de)(de)比率升為最高，1967年(nian)達到(dao)(dao)40%。另外根據其(qi)他調(diao)查數(shu)據的(de)(de)研究結果得知，從1965年(nian)開始(shi)的(de)(de)5年(nian)時間(jian)(jian)內，在(zai)所調(diao)查的(de)(de)186起奧氏(shi)體不(bu)銹鋼(gang)濕腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)事故(gu)中，應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷裂(lie)(lie)占到(dao)(dao)61%。

  根據(ju)腐蝕(shi)環境進行分(fen)類，可得出如果表7.1所(suo)示的(de)結果。如果將(jiang)裝置的(de)過(guo)程(cheng)(cheng)中(zhong)介質以及加熱冷卻介質、保溫劑等與過(guo)程(cheng)(cheng)相(xiang)反側的(de)介質分(fen)開，后者占(zhan)了半數(shu)以上，單(dan)純與水相(xiang)關的(de)事(shi)故(gu)比(bi)(bi)較多。還有，以殘留應(ying)力(li)為應(ying)力(li)源的(de)比(bi)(bi)較多，占(zhan)80%左(zuo)右。此外，若將(jiang)應(ying)力(li)腐蝕(shi)斷裂(lie)按照形態進行劃分(fen)，可以看出近半數(shu)的(de)穿晶裂(lie)紋是與點腐蝕(shi)相(xiang)關的(de)。通過(guo)對日本石(shi)油化學工(gong)業快速(su)發(fa)展的(de)1955-1975年(nian)的(de)20年(nian)間石(shi)油化工(gong)廠的(de)腐蝕(shi)損傷事(shi)故(gu)的(de)調查得知，在所(suo)調查的(de)306事(shi)故(gu)當中(zhong)，42%是由應(ying)力(li)腐蝕(shi)斷裂(lie)引起的(de)，這(zhe)其(qi)中(zhong)的(de)60%又發(fa)生(sheng)于奧氏體系(xi)不銹鋼。

  包含(han)氯(lv)化(hua)物環境中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)對于各個化(hua)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)而言都是(shi)(shi)一個問(wen)(wen)題。氯(lv)離子來(lai)自于原(yuan)料或(huo)者冷(leng)(leng)(leng)卻(que)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)純物，其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)由(you)后者引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)是(shi)(shi)各個化(hua)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)(tong)問(wen)(wen)題，為(wei)此通(tong)過(guo)事故(gu)分(fen)(fen)析可以(yi)(yi)明(ming)確(que)問(wen)(wen)題發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環境條(tiao)(tiao)件(jian)。圖7.2是(shi)(shi)西(xi)野等(deng)在1970年發(fa)(fa)(fa)表(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，該圖針對實(shi)際(ji)裝(zhuang)置中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)18Cr-8Ni系(xi)(xi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼熱(re)交(jiao)換器(qi)(qi)以(yi)(yi)及冷(leng)(leng)(leng)卻(que)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)情(qing)況(kuang)，表(biao)(biao)示(shi)出(chu)了相(xiang)關(guan)過(guo)程中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)流體介質溫(wen)度(du)(du)(du)與(yu)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)氯(lv)離子濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)系(xi)(xi)曲(qu)線，該曲(qu)線表(biao)(biao)示(shi)非焊(han)(han)接(jie)部分(fen)(fen)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)應力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)下(xia)限(xian)(xian)。但是(shi)(shi)，焊(han)(han)接(jie)部分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)離子濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)在低(di)于這個界(jie)限(xian)(xian)曲(qu)線時(shi)也有(you)可能發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)。不(bu)(bu)過(guo)從(cong)沒有(you)出(chu)現過(guo)50℃以(yi)(yi)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)事故(gu)，因此一般認(ren)為(wei)低(di)于50℃就不(bu)(bu)會發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)奧氏體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)。之后，在日本(ben)化(hua)學工(gong)(gong)學協(xie)會、腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)預防(fang)協(xie)會以(yi)(yi)及不(bu)(bu)銹(xiu)鋼協(xie)會的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)(tong)分(fen)(fen)科會上，針對當時(shi)許多(duo)化(hua)工(gong)(gong)廠(chang)(chang)用(yong)(yong)來(lai)進行水(shui)(shui)冷(leng)(leng)(leng)卻(que)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)755臺多(duo)管(guan)式(shi)(shi)熱(re)交(jiao)換器(qi)(qi)，從(cong)不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)條(tiao)(tiao)件(jian)來(lai)分(fen)(fen)析應力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)情(qing)況(kuang)，并于1979年發(fa)(fa)(fa)表(biao)(biao)了分(fen)(fen)析結(jie)(jie)果。圖7.3 表(biao)(biao)示(shi)出(chu)了繩(sheng)索(suo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)高(gao)溫(wen)度(du)(du)(du)或(huo)推測管(guan)壁(bi)(bi)溫(wen)度(du)(du)(du)與(yu)冷(leng)(leng)(leng)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)離子濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)系(xi)(xi)，并表(biao)(biao)明(ming)了不(bu)(bu)同(tong)(tong)材質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)界(jie)限(xian)(xian)。可以(yi)(yi)看出(chu)，發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)應力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)繩(sheng)索(suo)最(zui)高(gao)溫(wen)度(du)(du)(du)下(xia)限(xian)(xian)為(wei)：304系(xi)(xi)鋼約80℃;316系(xi)(xi)鋼還要(yao)高(gao)，約達110℃.此外(wai)由(you)于數據比較少，沒有(you)出(chu)現鐵素體系(xi)(xi)、雙相(xiang)系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)實(shi)例。不(bu)(bu)過(guo)如果不(bu)(bu)采用(yong)(yong)最(zui)高(gao)使用(yong)(yong)溫(wen)度(du)(du)(du)而采用(yong)(yong)推測管(guan)壁(bi)(bi)溫(wen)度(du)(du)(du)，界(jie)限(xian)(xian)溫(wen)度(du)(du)(du)就要(yao)比50℃低(di)得多(duo)，304系(xi)(xi)鋼和316系(xi)(xi)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)別(bie)也就消(xiao)失了。另一方(fang)面，從(cong)熱(re)交(jiao)換器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)(tong)安(an)置方(fang)式(shi)(shi)（縱向(xiang)(xiang)或(huo)是(shi)(shi)橫向(xiang)(xiang)）以(yi)(yi)及水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)(tong)流通(tong)方(fang)式(shi)(shi)（管(guan)內或(huo)是(shi)(shi)管(guan)外(wai)）來(lai)考(kao)慮斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)(tiao)件(jian)，可以(yi)(yi)得出(chu)：若熱(re)交(jiao)換器(qi)(qi)管(guan)內通(tong)涼水(shui)(shui)并橫向(xiang)(xiang)安(an)置時(shi)，無斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)(tiao)件(jian)范圍擴(kuo)大、氣相(xiang)等(deng)氯(lv)離子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)無濃(nong)(nong)縮條(tiao)(tiao)件(jian)良好等(deng)。之后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)調查結(jie)(jie)果進一步表(biao)(biao)明(ming)：在304系(xi)(xi)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)當中(zhong)(zhong)(zhong)(zhong)，晶界(jie)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)比較多(duo)。