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(jian)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。

  不銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)事(shi)(shi)故在(zai)(zai)20世(shi)紀(ji)30年(nian)(nian)代就已經在(zai)(zai)國外有所發(fa)現。在(zai)(zai)日本，1955年(nian)(nian)以后全面腐(fu)蝕(shi)(shi)和晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)事(shi)(shi)故相(xiang)對減少(shao)，但隨著(zhu)石油化(hua)學工業等(deng)的(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)，由應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)引起的(de)(de)(de)斷(duan)裂(lie)事(shi)(shi)故不斷(duan)增(zeng)多。不銹(xiu)(xiu)鋼廠商對1958年(nian)(nian)到(dao)(dao)1967年(nian)(nian)十年(nian)(nian)間(jian)發(fa)生的(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼腐(fu)蝕(shi)(shi)事(shi)(shi)例進行了調查，圖7.1 示出了不同腐(fu)蝕(shi)(shi)形態事(shi)(shi)故發(fa)生件數統計。發(fa)現從(cong)20世(shi)紀(ji)60年(nian)(nian)代后半期開始(shi)，應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)的(de)(de)(de)比率(lv)升(sheng)為(wei)最高，1967年(nian)(nian)達到(dao)(dao)40%。另外根據其他調查數據的(de)(de)(de)研究(jiu)結果得知(zhi)，從(cong)1965年(nian)(nian)開始(shi)的(de)(de)(de)5年(nian)(nian)時間(jian)內(nei)，在(zai)(zai)所調查的(de)(de)(de)186起奧氏體不銹(xiu)(xiu)鋼濕腐(fu)蝕(shi)(shi)事(shi)(shi)故中，應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)占(zhan)到(dao)(dao)61%。

  根據腐(fu)蝕環境進(jin)行分(fen)類(lei)，可(ke)得(de)出如果(guo)表7.1所示的(de)(de)結果(guo)。如果(guo)將裝置的(de)(de)過(guo)程中介(jie)質(zhi)(zhi)以及(ji)加熱冷卻(que)介(jie)質(zhi)(zhi)、保溫(wen)劑(ji)等與(yu)過(guo)程相反側的(de)(de)介(jie)質(zhi)(zhi)分(fen)開，后者占了半數以上，單純(chun)與(yu)水(shui)相關的(de)(de)事故比較多(duo)。還有，以殘留應(ying)力為應(ying)力源(yuan)的(de)(de)比較多(duo)，占80%左右。此外，若(ruo)將應(ying)力腐(fu)蝕斷裂(lie)按照(zhao)形態進(jin)行劃分(fen)，可(ke)以看出近半數的(de)(de)穿(chuan)晶(jing)裂(lie)紋(wen)是與(yu)點腐(fu)蝕相關的(de)(de)。通過(guo)對日本石(shi)油(you)(you)化(hua)學工業快速發展(zhan)的(de)(de)1955-1975年(nian)的(de)(de)20年(nian)間石(shi)油(you)(you)化(hua)工廠的(de)(de)腐(fu)蝕損傷事故的(de)(de)調查得(de)知，在所調查的(de)(de)306事故當中，42%是由(you)應(ying)力腐(fu)蝕斷裂(lie)引起的(de)(de)，這(zhe)其(qi)中的(de)(de)60%又(you)發生于奧氏體系不銹鋼。

  包含氯(lv)化(hua)物(wu)環(huan)(huan)境中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)對(dui)于(yu)各個化(hua)工(gong)(gong)廠而(er)言都是(shi)(shi)一(yi)個問(wen)題(ti)。氯(lv)離子來自于(yu)原料或者冷(leng)卻(que)(que)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)純物(wu)，其中(zhong)由后者引起的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)是(shi)(shi)各個化(hua)工(gong)(gong)廠的(de)(de)(de)(de)(de)共(gong)同(tong)(tong)問(wen)題(ti)，為此通過事(shi)故(gu)分(fen)(fen)析可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)明確(que)問(wen)題(ti)發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)境條(tiao)件(jian)。圖7.2是(shi)(shi)西野(ye)等(deng)(deng)在(zai)(zai)1970年(nian)發表的(de)(de)(de)(de)(de)，該圖針對(dui)實(shi)際裝置中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)18Cr-8Ni系(xi)(xi)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)熱交(jiao)(jiao)換器以(yi)(yi)(yi)及(ji)冷(leng)卻(que)(que)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)情況，表示出(chu)了相(xiang)關過程中(zhong)流體介質(zhi)溫(wen)度(du)(du)與冷(leng)卻(que)(que)水(shui)中(zhong)氯(lv)離子濃(nong)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi)(xi)曲(qu)(qu)線(xian)，該曲(qu)(qu)線(xian)表示非焊(han)接部(bu)分(fen)(fen)發生(sheng)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)下限。但是(shi)(shi)，焊(han)接部(bu)分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)離子濃(nong)度(du)(du)在(zai)(zai)低(di)于(yu)這個界限曲(qu)(qu)線(xian)時也有可(ke)(ke)能發生(sheng)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)。不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)過從(cong)沒(mei)有出(chu)現(xian)過50℃以(yi)(yi)(yi)下的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)事(shi)故(gu)，因此一(yi)般認為低(di)于(yu)50℃就(jiu)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)會發生(sheng)奧氏體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)。之后，在(zai)(zai)日(ri)本(ben)化(hua)學工(gong)(gong)學協會、腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)預防協會以(yi)(yi)(yi)及(ji)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼(gang)協會的(de)(de)(de)(de)(de)共(gong)同(tong)(tong)分(fen)(fen)科會上(shang)，針對(dui)當(dang)(dang)時許多(duo)化(hua)工(gong)(gong)廠用(yong)(yong)來進(jin)行水(shui)冷(leng)卻(que)(que)的(de)(de)(de)(de)(de)755臺多(duo)管(guan)式熱交(jiao)(jiao)換器，從(cong)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)條(tiao)件(jian)來分(fen)(fen)析應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)發生(sheng)情況，并于(yu)1979年(nian)發表了分(fen)(fen)析結果。圖7.3 表示出(chu)了繩索(suo)的(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)(zui)高(gao)溫(wen)度(du)(du)或推測(ce)管(guan)壁(bi)溫(wen)度(du)(du)與冷(leng)水(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)離子濃(nong)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi)(xi)，并表明了不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)材質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)發生(sheng)界限。可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)看出(chu)，發生(sheng)應(ying)(ying)力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)繩索(suo)最(zui)(zui)高(gao)溫(wen)度(du)(du)下限為：304系(xi)(xi)鋼(gang)約(yue)80℃;316系(xi)(xi)鋼(gang)還要(yao)高(gao)，約(yue)達110℃.此外由于(yu)數據(ju)比(bi)較(jiao)少，沒(mei)有出(chu)現(xian)鐵素體系(xi)(xi)、雙相(xiang)系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)實(shi)例。不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)過如果不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)采用(yong)(yong)最(zui)(zui)高(gao)使(shi)用(yong)(yong)溫(wen)度(du)(du)而(er)采用(yong)(yong)推測(ce)管(guan)壁(bi)溫(wen)度(du)(du)，界限溫(wen)度(du)(du)就(jiu)要(yao)比(bi)50℃低(di)得多(duo)，304系(xi)(xi)鋼(gang)和(he)316系(xi)(xi)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)差別也就(jiu)消失了。另一(yi)方(fang)面，從(cong)熱交(jiao)(jiao)換器的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)安(an)置方(fang)式（縱向或是(shi)(shi)橫向）以(yi)(yi)(yi)及(ji)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)流通方(fang)式（管(guan)內或是(shi)(shi)管(guan)外）來考慮斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)，可(ke)(ke)以(yi)(yi)(yi)得出(chu)：若熱交(jiao)(jiao)換器管(guan)內通涼(liang)水(shui)并橫向安(an)置時，無斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)范圍擴大、氣(qi)相(xiang)等(deng)(deng)氯(lv)離子的(de)(de)(de)(de)(de)無濃(nong)縮條(tiao)件(jian)良(liang)好(hao)等(deng)(deng)。之后的(de)(de)(de)(de)(de)調查結果進(jin)一(yi)步(bu)表明：在(zai)(zai)304系(xi)(xi)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)當(dang)(dang)中(zhong)，晶界斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)比(bi)較(jiao)多(duo)。