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(fu)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。

  不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)事故(gu)(gu)在(zai)(zai)20世紀(ji)30年(nian)代就已經在(zai)(zai)國外有所發現。在(zai)(zai)日本，1955年(nian)以后(hou)(hou)全面腐(fu)蝕(shi)(shi)和晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)事故(gu)(gu)相對減少，但隨著石油化(hua)學(xue)工業等的(de)(de)發展，由應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)引起的(de)(de)斷(duan)裂(lie)事故(gu)(gu)不斷(duan)增多。不銹鋼(gang)(gang)廠商(shang)對1958年(nian)到1967年(nian)十年(nian)間發生的(de)(de)不銹鋼(gang)(gang)腐(fu)蝕(shi)(shi)事例進行了調查，圖(tu)7.1 示出了不同腐(fu)蝕(shi)(shi)形態事故(gu)(gu)發生件數統計。發現從20世紀(ji)60年(nian)代后(hou)(hou)半期開始，應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)的(de)(de)比率升為最高，1967年(nian)達到40%。另(ling)外根據其他調查數據的(de)(de)研究結果得知(zhi)，從1965年(nian)開始的(de)(de)5年(nian)時間內，在(zai)(zai)所調查的(de)(de)186起奧氏體(ti)不銹鋼(gang)(gang)濕腐(fu)蝕(shi)(shi)事故(gu)(gu)中，應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)占到61%。

  根據腐(fu)(fu)蝕(shi)環(huan)境進行分(fen)類(lei)，可得(de)出如果表(biao)7.1所示的(de)(de)(de)結果。如果將(jiang)裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)(de)過程中介(jie)質以及(ji)加熱冷(leng)卻(que)介(jie)質、保(bao)溫劑等與(yu)(yu)過程相反側的(de)(de)(de)介(jie)質分(fen)開，后(hou)者占(zhan)了半數(shu)以上，單(dan)純與(yu)(yu)水相關(guan)的(de)(de)(de)事(shi)故(gu)比較多。還有，以殘留應(ying)(ying)力(li)為應(ying)(ying)力(li)源(yuan)的(de)(de)(de)比較多，占(zhan)80%左右。此外，若(ruo)將(jiang)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)裂(lie)按照形態進行劃分(fen)，可以看(kan)出近半數(shu)的(de)(de)(de)穿晶裂(lie)紋是(shi)與(yu)(yu)點腐(fu)(fu)蝕(shi)相關(guan)的(de)(de)(de)。通過對日本(ben)石(shi)油(you)化學(xue)工業快速發(fa)展的(de)(de)(de)1955-1975年的(de)(de)(de)20年間(jian)石(shi)油(you)化工廠的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)損傷事(shi)故(gu)的(de)(de)(de)調(diao)查得(de)知(zhi)，在(zai)所調(diao)查的(de)(de)(de)306事(shi)故(gu)當(dang)中，42%是(shi)由應(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)裂(lie)引(yin)起的(de)(de)(de)，這(zhe)其中的(de)(de)(de)60%又發(fa)生于奧(ao)氏(shi)體系不銹鋼。

  包含氯化(hua)(hua)物(wu)環(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)對于(yu)各(ge)個(ge)化(hua)(hua)工(gong)廠而(er)言都是(shi)一(yi)個(ge)問(wen)題。氯離(li)子來(lai)自于(yu)原料(liao)或(huo)(huo)者冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)純物(wu)，其中(zhong)(zhong)由后者引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)是(shi)各(ge)個(ge)化(hua)(hua)工(gong)廠的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共(gong)同(tong)問(wen)題，為(wei)此通過事故(gu)分(fen)析可(ke)以(yi)(yi)明確問(wen)題發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)境(jing)條件(jian)(jian)。圖7.2是(shi)西野等(deng)在(zai)1970年發(fa)表(biao)(biao)(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，該(gai)圖針(zhen)對實(shi)際裝(zhuang)置中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)18Cr-8Ni系(xi)不(bu)銹鋼(gang)(gang)熱(re)交換(huan)器以(yi)(yi)及冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻管(guan)(guan)(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)情況(kuang)，表(biao)(biao)(biao)示出(chu)了(le)(le)(le)相關(guan)(guan)過程中(zhong)(zhong)流(liu)體介質(zhi)溫(wen)(wen)度(du)(du)與冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻水(shui)中(zhong)(zhong)氯離(li)子濃(nong)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)(guan)系(xi)曲線(xian)，該(gai)曲線(xian)表(biao)(biao)(biao)示非焊接部分(fen)發(fa)生(sheng)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)下(xia)限。但是(shi)，焊接部分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯離(li)子濃(nong)度(du)(du)在(zai)低于(yu)這個(ge)界(jie)(jie)限曲線(xian)時(shi)也有(you)可(ke)能發(fa)生(sheng)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)。不(bu)過從沒(mei)有(you)出(chu)現過50℃以(yi)(yi)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)事故(gu)，因此一(yi)般認為(wei)低于(yu)50℃就(jiu)(jiu)不(bu)會(hui)發(fa)生(sheng)奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)。之后，在(zai)日本(ben)化(hua)(hua)學工(gong)學協(xie)會(hui)、腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)預防協(xie)會(hui)以(yi)(yi)及不(bu)銹鋼(gang)(gang)協(xie)會(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共(gong)同(tong)分(fen)科會(hui)上，針(zhen)對當(dang)時(shi)許多化(hua)(hua)工(gong)廠用(yong)(yong)來(lai)進行水(shui)冷(leng)(leng)(leng)(leng)卻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)755臺多管(guan)(guan)(guan)式熱(re)交換(huan)器，從不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)條件(jian)(jian)來(lai)分(fen)析應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)生(sheng)情況(kuang)，并(bing)于(yu)1979年發(fa)表(biao)(biao)(biao)了(le)(le)(le)分(fen)析結果。圖7.3 表(biao)(biao)(biao)示出(chu)了(le)(le)(le)繩(sheng)索的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最(zui)高溫(wen)(wen)度(du)(du)或(huo)(huo)推測管(guan)(guan)(guan)壁溫(wen)(wen)度(du)(du)與冷(leng)(leng)(leng)(leng)水(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯離(li)子濃(nong)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)(guan)系(xi)，并(bing)表(biao)(biao)(biao)明了(le)(le)(le)不(bu)同(tong)材質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)發(fa)生(sheng)界(jie)(jie)限。可(ke)以(yi)(yi)看出(chu)，發(fa)生(sheng)應(ying)力(li)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)繩(sheng)索最(zui)高溫(wen)(wen)度(du)(du)下(xia)限為(wei)：304系(xi)鋼(gang)(gang)約80℃;316系(xi)鋼(gang)(gang)還(huan)要高，約達110℃.此外(wai)由于(yu)數據比較少，沒(mei)有(you)出(chu)現鐵素體系(xi)、雙相系(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)實(shi)例。不(bu)過如果不(bu)采用(yong)(yong)最(zui)高使(shi)用(yong)(yong)溫(wen)(wen)度(du)(du)而(er)采用(yong)(yong)推測管(guan)(guan)(guan)壁溫(wen)(wen)度(du)(du)，界(jie)(jie)限溫(wen)(wen)度(du)(du)就(jiu)(jiu)要比50℃低得多，304系(xi)鋼(gang)(gang)和316系(xi)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差(cha)別(bie)也就(jiu)(jiu)消失了(le)(le)(le)。另(ling)一(yi)方面，從熱(re)交換(huan)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong)安置方式（縱向或(huo)(huo)是(shi)橫向）以(yi)(yi)及水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同(tong)流(liu)通方式（管(guan)(guan)(guan)內或(huo)(huo)是(shi)管(guan)(guan)(guan)外(wai)）來(lai)考慮(lv)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件(jian)(jian)，可(ke)以(yi)(yi)得出(chu)：若熱(re)交換(huan)器管(guan)(guan)(guan)內通涼水(shui)并(bing)橫向安置時(shi)，無斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件(jian)(jian)范圍擴大、氣相等(deng)氯離(li)子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)無濃(nong)縮條件(jian)(jian)良好等(deng)。之后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)調查(cha)結果進一(yi)步表(biao)(biao)(biao)明：在(zai)304系(xi)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)當(dang)中(zhong)(zhong)，晶界(jie)(jie)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)比較多。