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(ao)氏(shi)體不銹鋼出現該類事故是非常困難的，目前仍處于研究摸索階段。

  不銹(xiu)鋼的(de)應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷裂(lie)事(shi)故(gu)在(zai)(zai)20世紀30年(nian)(nian)代就(jiu)已經(jing)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)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)和晶間腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)事(shi)故(gu)相對減少，但隨著石油化學工(gong)業等的(de)發(fa)展，由應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)引起的(de)斷裂(lie)事(shi)故(gu)不斷增多(duo)。不銹(xiu)鋼廠商對1958年(nian)(nian)到1967年(nian)(nian)十年(nian)(nian)間發(fa)生(sheng)的(de)不銹(xiu)鋼腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)事(shi)例(li)進行了(le)調(diao)查(cha)，圖(tu)7.1 示出了(le)不同(tong)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)形態事(shi)故(gu)發(fa)生(sheng)件(jian)數統(tong)計。發(fa)現從20世紀60年(nian)(nian)代后半(ban)期開始(shi)，應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷裂(lie)的(de)比率升為最高，1967年(nian)(nian)達到40%。另外根據其(qi)他調(diao)查(cha)數據的(de)研究結果(guo)得知，從1965年(nian)(nian)開始(shi)的(de)5年(nian)(nian)時間內，在(zai)(zai)所調(diao)查(cha)的(de)186起奧氏體(ti)不銹(xiu)鋼濕腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)事(shi)故(gu)中，應(ying)(ying)力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷裂(lie)占到61%。

  根據腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)環(huan)境進行分(fen)(fen)類，可得出(chu)如果表(biao)7.1所示的(de)(de)(de)結果。如果將裝(zhuang)置的(de)(de)(de)過程(cheng)中介(jie)質以(yi)(yi)(yi)及加熱冷卻(que)介(jie)質、保溫劑(ji)等與過程(cheng)相反側的(de)(de)(de)介(jie)質分(fen)(fen)開，后者(zhe)占了(le)半(ban)數以(yi)(yi)(yi)上，單(dan)純與水相關的(de)(de)(de)事故(gu)比(bi)較(jiao)(jiao)多。還有，以(yi)(yi)(yi)殘留應(ying)力為應(ying)力源的(de)(de)(de)比(bi)較(jiao)(jiao)多，占80%左右。此外(wai)，若將應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)斷裂按照形(xing)態進行劃分(fen)(fen)，可以(yi)(yi)(yi)看出(chu)近半(ban)數的(de)(de)(de)穿晶(jing)裂紋是與點腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)相關的(de)(de)(de)。通過對日本(ben)石油(you)化學工業快速發展的(de)(de)(de)1955-1975年的(de)(de)(de)20年間石油(you)化工廠的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)損傷事故(gu)的(de)(de)(de)調查得知，在所調查的(de)(de)(de)306事故(gu)當中，42%是由應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)斷裂引起的(de)(de)(de)，這其中的(de)(de)(de)60%又發生(sheng)于奧氏體系不銹(xiu)鋼。

  包含氯(lv)化物環境中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)蝕斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)對于(yu)(yu)(yu)(yu)各個化工(gong)廠而(er)言都是一(yi)個問(wen)題(ti)(ti)。氯(lv)離(li)子(zi)(zi)(zi)來(lai)自于(yu)(yu)(yu)(yu)原(yuan)料或(huo)者冷(leng)卻(que)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)純物，其(qi)中(zhong)(zhong)由后者引起的(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)蝕斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)是各個化工(gong)廠的(de)(de)(de)共(gong)同(tong)(tong)問(wen)題(ti)(ti)，為此(ci)(ci)通過事故分(fen)析可(ke)以(yi)(yi)明(ming)確問(wen)題(ti)(ti)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)環境條(tiao)件。圖(tu)7.2是西野(ye)等(deng)在(zai)1970年發(fa)(fa)表(biao)(biao)的(de)(de)(de)，該圖(tu)針對實(shi)際(ji)裝置中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)18Cr-8Ni系(xi)(xi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)熱(re)交換器(qi)以(yi)(yi)及冷(leng)卻(que)管(guan)(guan)的(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)蝕斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)情(qing)(qing)況(kuang)，表(biao)(biao)示(shi)出(chu)了(le)相關過程中(zhong)(zhong)流(liu)體(ti)介質(zhi)溫(wen)(wen)度(du)(du)與(yu)冷(leng)卻(que)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)氯(lv)離(li)子(zi)(zi)(zi)濃(nong)(nong)度(du)(du)的(de)(de)(de)關系(xi)(xi)曲(qu)線，該曲(qu)線表(biao)(biao)示(shi)非焊接(jie)部(bu)分(fen)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)應(ying)力(li)腐(fu)蝕斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)下限(xian)。但是，焊接(jie)部(bu)分(fen)的(de)(de)(de)氯(lv)離(li)子(zi)(zi)(zi)濃(nong)(nong)度(du)(du)在(zai)低(di)于(yu)(yu)(yu)(yu)這個界(jie)限(xian)曲(qu)線時也有可(ke)能發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)。不(bu)(bu)過從沒(mei)有出(chu)現(xian)過50℃以(yi)(yi)下的(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)事故，因此(ci)(ci)一(yi)般認為低(di)于(yu)(yu)(yu)(yu)50℃就(jiu)不(bu)(bu)會(hui)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)蝕斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)。之后，在(zai)日本(ben)化學工(gong)學協(xie)會(hui)、腐(fu)蝕預(yu)防(fang)協(xie)會(hui)以(yi)(yi)及不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)協(xie)會(hui)的(de)(de)(de)共(gong)同(tong)(tong)分(fen)科會(hui)上，針對當時許多化工(gong)廠用來(lai)進(jin)行水(shui)(shui)(shui)冷(leng)卻(que)的(de)(de)(de)755臺多管(guan)(guan)式(shi)熱(re)交換器(qi)，從不(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)使用條(tiao)件來(lai)分(fen)析應(ying)力(li)腐(fu)蝕斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)情(qing)(qing)況(kuang)，并(bing)(bing)于(yu)(yu)(yu)(yu)1979年發(fa)(fa)表(biao)(biao)了(le)分(fen)析結果(guo)(guo)。圖(tu)7.3 表(biao)(biao)示(shi)出(chu)了(le)繩索的(de)(de)(de)最(zui)高溫(wen)(wen)度(du)(du)或(huo)推測管(guan)(guan)壁溫(wen)(wen)度(du)(du)與(yu)冷(leng)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)氯(lv)離(li)子(zi)(zi)(zi)濃(nong)(nong)度(du)(du)的(de)(de)(de)關系(xi)(xi)，并(bing)(bing)表(biao)(biao)明(ming)了(le)不(bu)(bu)同(tong)(tong)材質(zhi)的(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)界(jie)限(xian)。可(ke)以(yi)(yi)看出(chu)，發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)應(ying)力(li)腐(fu)蝕斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)繩索最(zui)高溫(wen)(wen)度(du)(du)下限(xian)為：304系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)(gang)約80℃;316系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)(gang)還要高，約達110℃.此(ci)(ci)外(wai)由于(yu)(yu)(yu)(yu)數據比較少，沒(mei)有出(chu)現(xian)鐵(tie)素體(ti)系(xi)(xi)、雙相系(xi)(xi)的(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)實(shi)例。不(bu)(bu)過如果(guo)(guo)不(bu)(bu)采(cai)(cai)用最(zui)高使用溫(wen)(wen)度(du)(du)而(er)采(cai)(cai)用推測管(guan)(guan)壁溫(wen)(wen)度(du)(du)，界(jie)限(xian)溫(wen)(wen)度(du)(du)就(jiu)要比50℃低(di)得多，304系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)(gang)和316系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)差(cha)別也就(jiu)消失了(le)。另一(yi)方面，從熱(re)交換器(qi)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)(tong)安(an)置方式(shi)（縱向(xiang)(xiang)或(huo)是橫向(xiang)(xiang)）以(yi)(yi)及水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)(tong)流(liu)通方式(shi)（管(guan)(guan)內(nei)或(huo)是管(guan)(guan)外(wai)）來(lai)考(kao)慮斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)條(tiao)件，可(ke)以(yi)(yi)得出(chu)：若熱(re)交換器(qi)管(guan)(guan)內(nei)通涼水(shui)(shui)(shui)并(bing)(bing)橫向(xiang)(xiang)安(an)置時，無(wu)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)條(tiao)件范圍擴大、氣相等(deng)氯(lv)離(li)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)(de)無(wu)濃(nong)(nong)縮條(tiao)件良好(hao)等(deng)。之后的(de)(de)(de)調(diao)查結果(guo)(guo)進(jin)一(yi)步表(biao)(biao)明(ming)：在(zai)304系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)當中(zhong)(zhong)，晶界(jie)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)比較多。