浙江至德鋼業有限公司工程師認為不(bu)銹鋼(gang)應力腐蝕斷(duan)裂條件主要有以下幾點：

1. 介(jie)質的影響(xiang)

  應力腐蝕的最大特點之一是腐蝕介質與圖3-8 氫脆性應力腐蝕材料組合上有選擇性，在此特定組合之外的條件不會產生應力 裂紋擴展機理的示意圖腐蝕。引起不(bu)銹(xiu)鋼(gang)應力腐蝕的介質，從美國全國腐蝕工程師協會提供的資料中選取一些數據列于表3-3。發生在敏感介質中應力腐蝕開裂的類型見表3-4。為了減輕或消除特定環境中的應力腐蝕，可以在介質中添加緩沖劑見表3-5。

  關(guan)于每(mei)種結(jie)構材料的(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)介質(zhi)體(ti)(ti)系是很復雜的(de)(de)(de)問題(ti)，難于簡明概括，必須根(gen)據(ju)具體(ti)(ti)環境(jing)具體(ti)(ti)分析。例如(ru)，大家都熟知(zhi)的(de)(de)(de)奧氏體(ti)(ti)型(xing)不銹(xiu)鋼在Cl-環境(jing)中(zhong)的(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)，不僅與溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)Cl-離子濃度(du)有(you)(you)關(guan)，而(er)且(qie)還與其溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)氧(yang)含(han)量(liang)(liang)有(you)(you)關(guan)。從圖3-9中(zhong)可以看出(chu)，盡管溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)(de)Cl-離子濃度(du)很高(gao)，但氧(yang)含(han)量(liang)(liang)較少時(shi)或者Cl-離子濃度(du)較低，而(er)氧(yang)含(han)量(liang)(liang)較高(gao)時(shi)，均不會引起應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)。在堿性水溶(rong)液(ye)(ye)中(zhong)，特別是接近(jin)沸點(dian)的(de)(de)(de)高(gao)溫時(shi)，奧氏體(ti)(ti)型(xing)不銹(xiu)鋼也易發生應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)。

2. 應力條件

  應力腐蝕裂紋是應力和腐蝕介質共同作用的結果。腐蝕介質往往是不可選擇的，那么對應力腐蝕起主導調控作用的就是應力。應力腐蝕對應力也有選擇性，通常壓應力不會引起應力腐蝕裂紋，只有在拉應力的作用下才會導致應力腐蝕裂紋的產生。對于18-8型不銹鋼，由于它的導熱性差，線脹系數大，就會產生較大的焊接殘余應力。焊接殘余應力是焊接結構件產生應力腐蝕的主要來源。在應力腐蝕介質中，焊縫金屬和近縫區拉應力很容易產生裂紋，而使焊接構件滲漏，直至斷裂。雖說壓應力不會引起應力腐蝕，但是隨著裂紋的擴展，應力也會發生重新分布，最初的壓應力部位也會有裂紋擴展的可能性。彎曲加工、拉拔矯正產生的殘余應力和焊接殘余應力的疊加，更能促使應力腐蝕的加速。在工作狀態下導致應力腐蝕的應力，往往是設計時未考慮到的。從表3-6可見，產生應力腐蝕的應力來自冷熱加工的比例也是驚人的，所以構件的制作加工，應給予足夠的重視。例如，一個焊接容器，其封頭和筒體都要經過下料、沖壓、卷圓和精加工，加工應變使材料的屈服強度上升，所產生的殘余應力也更大。若在這種應力狀態下再經過強行裝配焊接，焊接的殘余應力狀態將變得更為復雜，很可能大大促進應力腐蝕的產生、發展，甚至斷裂。曾用厚為6mm的18-8型不銹鋼焊接試板，在常溫下經過冷卻加工和拉伸后進行施焊，切成數塊焊接試樣浸漬到質量分數為42％的MgCl₂沸騰的溶液中進行抗應力腐蝕試驗，在短時間內應力腐蝕裂紋就暴露出來了。這一實例也證實了上述說法。

  導致應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)因素是(shi)多方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)，預防措施(shi)也是(shi)多方(fang)面的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。總(zong)而言之，要控(kong)制(zhi)(zhi)載荷和內應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)拉伸分量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)總(zong)水平，不(bu)(bu)可(ke)(ke)(ke)超(chao)過(guo)相(xiang)(xiang)(xiang)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)環境中產生應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)門檻值。大家知道，一般焊(han)接(jie)接(jie)頭的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)縫和近縫區的(de)(de)(de)(de)(de)(de)殘(can)(can)余拉應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)可(ke)(ke)(ke)達到鋼(gang)(gang)(gang)材屈服強度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)水平，即已遠(yuan)遠(yuan)超(chao)過(guo)了應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)門檻值。也就(jiu)是(shi)說，不(bu)(bu)經消(xiao)除(chu)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)處理的(de)(de)(de)(de)(de)(de)焊(han)接(jie)接(jie)頭，一旦處于(yu)應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環境中，會(hui)不(bu)(bu)可(ke)(ke)(ke)避(bi)免地發(fa)(fa)生應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)斷裂。通常在焊(han)接(jie)以前可(ke)(ke)(ke)預制(zhi)(zhi)一個(ge)變(bian)形(xing)并在焊(han)后錘擊焊(han)縫來松弛殘(can)(can)余應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)；或者將不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)焊(han)接(jie)構件作(zuo)高于(yu)820℃熱(re)處理來消(xiao)除(chu)焊(han)接(jie)殘(can)(can)余應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)。對(dui)于(yu)18-8型(xing)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)，在它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)點溫度（50～100℃）下進行(xing)加工，產生冷作(zuo)硬化，使之發(fa)(fa)生相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)，形(xing)成一定數量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏體(ti)組(zu)織(zhi)。這時在相(xiang)(xiang)(xiang)同附加應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)作(zuo)用下，可(ke)(ke)(ke)以發(fa)(fa)現(xian)，它比未發(fa)(fa)生馬(ma)氏體(ti)相(xiang)(xiang)(xiang)變(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)18-8型(xing)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)具有較好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)抗應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)性能(neng)(neng)。但若(ruo)冷作(zuo)變(bian)形(xing)量過(guo)大，則會(hui)產生過(guo)量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)馬(ma)氏體(ti)組(zu)織(zhi)，對(dui)耐應(ying)(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)性能(neng)(neng)會(hui)起相(xiang)(xiang)(xiang)反的(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用。

3. 材料條件 

  一般情況下，特別純(chun)的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)不會產生應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)，應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)大多發生在(zai)合金(jin)(jin)（含雜質的(de)(de)(de)工業純(chun)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)也(ye)屬(shu)(shu)于合金(jin)(jin)）中在(zai)晶界上的(de)(de)(de)合金(jin)(jin)元素偏析(xi)是引起合金(jin)(jin)的(de)(de)(de)晶間型開裂(lie)的(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)(de)重要(yao)因(yin)素之一。隨(sui)著鋼(gang)(gang)中鎳和碳含量增加，可以提高奧(ao)氏體型不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)抗應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)能力(li)。而鋼(gang)(gang)中鈮、鈦、鉬、氮(dan)等元素含量的(de)(de)(de)提高，易(yi)引起應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)傾向，微量的(de)(de)(de)磷、砷(shen)、銻、鉍更能促使應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)裂(lie)紋(wen)的(de)(de)(de)形成。

  在奧(ao)(ao)氏(shi)體型不(bu)銹(xiu)鋼中增加鐵素(su)體含量，可使鐵素(su)體組織在奧(ao)(ao)氏(shi)體組織中阻礙裂(lie)紋的(de)(de)發展，從而提(ti)高其(qi)耐應力(li)腐蝕的(de)(de)能力(li)。但鐵素(su)體的(de)(de)體積分(fen)數不(bu)宜超(chao)過60％，不(bu)然又將逐(zhu)步使性能下降(jiang)。

  綜上所述，引起應力腐蝕裂紋必須具備三個條件：首先金屬材質在該環境中具有應力腐蝕開裂的傾向；其次用這種材質組成的結構接觸或處于選擇性的腐蝕介質之中；最后要有高于一定水平的拉應力。缺少其中任一個條件是不可能發生應力腐蝕開(kai)裂的。