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體不(bu)銹(xiu)鋼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)(bu)銹鋼的(de)(de)應(ying)力腐(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)裂事(shi)故(gu)在(zai)(zai)(zai)20世紀30年(nian)(nian)代就(jiu)已經在(zai)(zai)(zai)國外有所發現。在(zai)(zai)(zai)日本(ben)，1955年(nian)(nian)以后全面腐(fu)蝕(shi)和晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)事(shi)故(gu)相對減少(shao)，但隨著石油化學工業等的(de)(de)發展，由應(ying)力腐(fu)蝕(shi)引起的(de)(de)斷(duan)(duan)裂事(shi)故(gu)不(bu)(bu)斷(duan)(duan)增多。不(bu)(bu)銹鋼廠商對1958年(nian)(nian)到(dao)1967年(nian)(nian)十年(nian)(nian)間(jian)發生的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼腐(fu)蝕(shi)事(shi)例(li)進行了調(diao)查，圖7.1 示出了不(bu)(bu)同腐(fu)蝕(shi)形態(tai)事(shi)故(gu)發生件數(shu)統計。發現從(cong)20世紀60年(nian)(nian)代后半期開始，應(ying)力腐(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)裂的(de)(de)比率升為(wei)最高，1967年(nian)(nian)達到(dao)40%。另外根(gen)據(ju)其他(ta)調(diao)查數(shu)據(ju)的(de)(de)研究(jiu)結果(guo)得知，從(cong)1965年(nian)(nian)開始的(de)(de)5年(nian)(nian)時間(jian)內，在(zai)(zai)(zai)所調(diao)查的(de)(de)186起奧(ao)氏體不(bu)(bu)銹鋼濕腐(fu)蝕(shi)事(shi)故(gu)中，應(ying)力腐(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)裂占到(dao)61%。

  根據腐蝕(shi)環境進行分類，可(ke)得出(chu)如(ru)果表7.1所示的(de)(de)(de)結果。如(ru)果將裝置(zhi)的(de)(de)(de)過(guo)程(cheng)中(zhong)介(jie)質(zhi)以(yi)及加熱冷卻介(jie)質(zhi)、保溫劑等與過(guo)程(cheng)相(xiang)(xiang)反側的(de)(de)(de)介(jie)質(zhi)分開(kai)，后者占了半(ban)數以(yi)上，單(dan)純與水相(xiang)(xiang)關(guan)的(de)(de)(de)事故比較多。還有，以(yi)殘留應力(li)為應力(li)源的(de)(de)(de)比較多，占80%左右。此(ci)外(wai)，若將應力(li)腐蝕(shi)斷(duan)裂(lie)按照(zhao)形(xing)態進行劃分，可(ke)以(yi)看出(chu)近半(ban)數的(de)(de)(de)穿晶裂(lie)紋是(shi)與點(dian)腐蝕(shi)相(xiang)(xiang)關(guan)的(de)(de)(de)。通過(guo)對日本石油化(hua)學工(gong)業快(kuai)速發展的(de)(de)(de)1955-1975年的(de)(de)(de)20年間石油化(hua)工(gong)廠的(de)(de)(de)腐蝕(shi)損(sun)傷事故的(de)(de)(de)調查得知，在(zai)所調查的(de)(de)(de)306事故當中(zhong)，42%是(shi)由(you)應力(li)腐蝕(shi)斷(duan)裂(lie)引(yin)起的(de)(de)(de)，這其中(zhong)的(de)(de)(de)60%又發生(sheng)于奧氏體系不銹鋼。

  包含(han)氯(lv)(lv)化(hua)物(wu)環(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)對(dui)于(yu)(yu)各個(ge)(ge)化(hua)工廠(chang)而言都是一(yi)個(ge)(ge)問題。氯(lv)(lv)離子(zi)(zi)(zi)來自于(yu)(yu)原料或(huo)者冷(leng)(leng)卻水中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)純物(wu)，其中(zhong)(zhong)由后者引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)是各個(ge)(ge)化(hua)工廠(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)問題，為此(ci)(ci)通(tong)(tong)(tong)過事故分(fen)析(xi)可以(yi)(yi)明確問題發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)境(jing)條件(jian)(jian)。圖7.2是西野等(deng)在(zai)1970年發(fa)(fa)(fa)表的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，該(gai)圖針(zhen)對(dui)實(shi)(shi)際裝置(zhi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)18Cr-8Ni系(xi)(xi)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼熱交(jiao)換器以(yi)(yi)及冷(leng)(leng)卻管(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)情況(kuang)，表示出(chu)了(le)相(xiang)關(guan)(guan)(guan)過程中(zhong)(zhong)流體(ti)介(jie)質溫(wen)度與(yu)冷(leng)(leng)卻水中(zhong)(zhong)氯(lv)(lv)離子(zi)(zi)(zi)濃度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)(guan)(guan)系(xi)(xi)曲線(xian)，該(gai)曲線(xian)表示非焊接部分(fen)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)下(xia)(xia)限(xian)(xian)(xian)(xian)。但是，焊接部分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)(lv)離子(zi)(zi)(zi)濃度在(zai)低(di)于(yu)(yu)這(zhe)個(ge)(ge)界限(xian)(xian)(xian)(xian)曲線(xian)時(shi)也(ye)(ye)有(you)可能發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)。不(bu)過從(cong)沒有(you)出(chu)現過50℃以(yi)(yi)下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)事故，因此(ci)(ci)一(yi)般(ban)認為低(di)于(yu)(yu)50℃就不(bu)會發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)奧(ao)氏體(ti)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)。之后，在(zai)日本化(hua)學工學協會、腐(fu)(fu)蝕(shi)預(yu)防協會以(yi)(yi)及不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼協會的(de)(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)分(fen)科會上(shang)，針(zhen)對(dui)當(dang)時(shi)許多化(hua)工廠(chang)用來進行水冷(leng)(leng)卻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)755臺(tai)多管(guan)(guan)式熱交(jiao)換器，從(cong)不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用條件(jian)(jian)來分(fen)析(xi)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)情況(kuang)，并于(yu)(yu)1979年發(fa)(fa)(fa)表了(le)分(fen)析(xi)結果(guo)。圖7.3 表示出(chu)了(le)繩索的(de)(de)(de)(de)(de)(de)最高溫(wen)度或(huo)推測管(guan)(guan)壁(bi)溫(wen)度與(yu)冷(leng)(leng)水中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)(lv)離子(zi)(zi)(zi)濃度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)(guan)(guan)系(xi)(xi)，并表明了(le)不(bu)同(tong)材質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)界限(xian)(xian)(xian)(xian)。可以(yi)(yi)看出(chu)，發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)繩索最高溫(wen)度下(xia)(xia)限(xian)(xian)(xian)(xian)為：304系(xi)(xi)鋼約80℃;316系(xi)(xi)鋼還要(yao)高，約達110℃.此(ci)(ci)外由于(yu)(yu)數據比(bi)較少(shao)，沒有(you)出(chu)現鐵素體(ti)系(xi)(xi)、雙相(xiang)系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)實(shi)(shi)例。不(bu)過如果(guo)不(bu)采用最高使(shi)(shi)用溫(wen)度而采用推測管(guan)(guan)壁(bi)溫(wen)度，界限(xian)(xian)(xian)(xian)溫(wen)度就要(yao)比(bi)50℃低(di)得多，304系(xi)(xi)鋼和316系(xi)(xi)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)差別(bie)也(ye)(ye)就消失了(le)。另(ling)一(yi)方面，從(cong)熱交(jiao)換器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong)安置(zhi)方式（縱(zong)向或(huo)是橫(heng)向）以(yi)(yi)及水的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong)流通(tong)(tong)(tong)方式（管(guan)(guan)內或(huo)是管(guan)(guan)外）來考慮斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件(jian)(jian)，可以(yi)(yi)得出(chu)：若熱交(jiao)換器管(guan)(guan)內通(tong)(tong)(tong)涼水并橫(heng)向安置(zhi)時(shi)，無斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件(jian)(jian)范圍擴大(da)、氣相(xiang)等(deng)氯(lv)(lv)離子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)無濃縮條件(jian)(jian)良好(hao)等(deng)。之后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)調查結果(guo)進一(yi)步(bu)表明：在(zai)304系(xi)(xi)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)當(dang)中(zhong)(zhong)，晶界斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)比(bi)較多。