不銹鋼制的機器、配管等由于外圍大氣層的緣故而發生應力腐(fu)蝕斷裂，這一點很早就為人們所認識了。根據美國DuPont公司1950年發布的報告,僅他們公司本身就發生了40起同類事例。這種斷裂一般被稱為外應力腐蝕斷裂（external stress corro-sion cracking,略稱ESCC),發生位置主要分為兩類：一種是斷裂發生位置表面有保溫材料的時候；另一種是沒有保溫材料，在裸露不銹鋼上直接發生。前者主要是雨水等通過外部的保溫材料（用來保護內部流體的溫度）達到鋼表面，雨水和保溫材料中的氯離子凝聚在表面從而引起斷裂。因此以美國為主，主要通過Wick試驗和MIL規格試驗來研究各種因子的影響，后來決定要把重點放在保溫材料的選定而不是材料上。這種斷裂就本質上來說是水溶液中的應力腐蝕斷裂，此外，大久保對此也發表過評論，這里省略不提。下面主要探討一下裸露表面發生的斷裂問題。
在(zai)海邊的(de)(de)化(hua)學(xue)工廠(chang)里，內部(bu)液體溫(wen)度較低且(qie)外(wai)部(bu)沒有(you)(you)(you)保溫(wen)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)SUS304鋼(gang)制器具、配(pei)管等，曾經發生(sheng)過由(you)大氣(qi)造(zao)成的(de)(de)晶(jing)間(jian)斷裂現(xian)(xian)象。與外(wai)部(bu)有(you)(you)(you)保溫(wen)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)斷裂相比，這尚屬新(xin)問(wen)題(ti)，在(zai)日本大概(gai)是(shi)1975年(nian)(nian)以(yi)后(hou)才出現(xian)(xian)。1981、1982年(nian)(nian)曾有(you)(you)(you)這類事(shi)例報告,而且(qie)其(qi)他地方也(ye)出現(xian)(xian)過同類事(shi)例，從(cong)而引(yin)起人們的(de)(de)關注，因此(ci)在(zai)1984年(nian)(nian)（社(she)）化(hua)學(xue)工學(xue)協會化(hua)學(xue)裝置材(cai)(cai)料(liao)委員(yuan)會的(de)(de)腐(fu)蝕分科會上，對由(you)ESCC造(zao)成損(sun)傷的(de)(de)實際情(qing)況(kuang)進行(xing)了(le)調查。根(gen)據此(ci)次調查結果,在(zai)110例損(sun)傷事(shi)件中有(you)(you)(you)47例（接(jie)近半(ban)數）是(shi)在(zai)裸露使用（外(wai)部(bu)沒有(you)(you)(you)保溫(wen)材(cai)(cai)料(liao)）情(qing)況(kuang)下(xia)發生(sheng)的(de)(de)斷裂，問(wen)題(ti)非常嚴重。根(gen)據此(ci)調查報告，損(sun)傷的(de)(de)部(bu)位多見(jian)于(yu)(yu)焊接(jie)部(bu)分的(de)(de)熱影響部(bu)位，材(cai)(cai)料(liao)幾乎全部(bu)是(shi)SUS304型鋼(gang)，內部(bu)液體的(de)(de)溫(wen)度半(ban)數集中于(yu)(yu)50℃以(yi)下(xia)（外(wai)部(bu)有(you)(you)(you)保溫(wen)材(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)情(qing)況(kuang)下(xia)為50~150℃),斷裂形態雖有(you)(you)(you)穿(chuan)晶(jing)裂紋，但大部(bu)分屬于(yu)(yu)晶(jing)間(jian)斷裂。此(ci)外(wai)其(qi)表面還附(fu)著有(you)(you)(you)大量的(de)(de)氯化(hua)物。
目(mu)前，針對(dui)影響(xiang)斷裂(lie)(lie)因素(su)的(de)(de)實(shi)驗室研(yan)究(jiu)正在進行。中村(cun)在1985年(nian)針對(dui)損傷事例(li)的(de)(de)解析(xi)結果(guo)(guo)及(ji)實(shi)驗室中鹽水噴霧(wu)－干燥的(de)(de)反復試(shi)驗結果(guo)(guo)做(zuo)了(le)(le)(le)報告。此份報告從事例(li)解析(xi)人手，認(ren)為(wei)由大(da)(da)氣造成(cheng)的(de)(de)斷裂(lie)(lie)是材料反應的(de)(de)敏化(hua)(hua)(hua)、大(da)(da)氣中所含的(de)(de)海鹽粒子及(ji)材料表面(mian)的(de)(de)生(sheng)銹等因素(su)相(xiang)互(hu)作用(yong)的(de)(de)結果(guo)(guo)，進而通過1%NaCl+0.5%H2O2水溶(rong)液中的(de)(de)干燥反復噴霧(wu)試(shi)驗，再現(xian)了(le)(le)(le)這一斷裂(lie)(lie)現(xian)象，表明在敏化(hua)(hua)(hua)熱處理之前進行低(di)(di)溫加(jia)工，使(shi)SUS304鋼預(yu)先(xian)發(fa)生(sheng)形變，這樣其粒界斷裂(lie)(lie)的(de)(de)敏感性會大(da)(da)大(da)(da)增強。此外，該報告還證(zheng)實(shi)了(le)(le)(le)低(di)(di)碳化(hua)(hua)(hua)及(ji)穩定化(hua)(hua)(hua)不銹鋼、帶有(you)(you)(you)表面(mian)樹脂涂層的(de)(de)SUS304 型鋼具有(you)(you)(you)抗斷裂(lie)(lie)性能。此外，同(tong)年(nian)（1985年(nian)），笠原等人在英國(guo)ICI社研(yan)究(jiu)的(de)(de)基礎上，用(yong)50℃的(de)(de)人工海水對(dui)U字形敏化(hua)(hua)(hua)304鋼做(zuo)了(le)(le)(le)100天的(de)(de)連續噴霧(wu)試(shi)驗，證(zheng)實(shi)了(le)(le)(le)鋁箔對(dui)生(sheng)銹的(de)(de)304鋼具有(you)(you)(you)擦光效果(guo)(guo)。
另一方面，莊司等人(1986年）把(ba)含(han)有(you)(you)(you)各種氯化物的(de)滴(di)液滴(di)在尚未敏化的(de)SUS304及SUS316L鋼的(de)U字形試(shi)驗(yan)(yan)(yan)片(pian)(pian)上，并把(ba)這(zhe)些試(shi)驗(yan)(yan)(yan)片(pian)(pian)置于50~70℃的(de)環境下(xia)進行試(shi)驗(yan)(yan)(yan)，結(jie)果發現根據氯化物種類的(de)不同，在各自固有(you)(you)(you)的(de)濕度(du)下(xia)最(zui)容易(yi)斷裂(lie)，由海水引起的(de)斷裂(lie)是MgCl2作用的(de)結(jie)果。之后，他們（1989年）用兩年的(de)時間在室(shi)內溫度(du)下(xia)進行了同樣的(de)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)，結(jie)果只有(you)(you)(you)滴(di)有(you)(you)(you)NaCl溶液的(de)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)片(pian)(pian)沒有(you)(you)(you)斷裂(lie)，而滴(di)有(you)(you)(you)人工海水或MgCl2溶液的(de)試(shi)驗(yan)(yan)(yan)片(pian)(pian)在30%~40%左右的(de)相對溫度(du)下(xia)就(jiu)會(hui)發生斷裂(lie)。
1987年竹本等人認為造成已敏化的SUS304 低溫斷裂的有害因素除了大氣中存在的氯離子之外，還包括因焊接和焊接后的表面處理而產生的氟離子，就此他們做了試驗，結果表明氟離子極為有害，正如圖7.17 所示，即使在0.00001%~0.0001%這樣較低的濃度下，也是有害的。而且，梅村等（1987年）為了明確影響斷裂的因素，對已敏化的SUS304 進行了大氣暴露試驗和實驗室性質的研究。其中，大氣暴露試驗的結果表明與被雨淋的環境相比，沒有直接被雨淋的環境更易導致斷裂的發生，進而他們得出了與上述莊司等人相同的結論：溫度、濕度、鹽的吸濕性等影響鹽干燥程度的條件是影響斷裂的重要因素，特別是海鹽粒子中所含的MgCl2使得SUS304極易斷裂。
進而，都島等（1987年）在海邊做了兩年的暴露試驗，來研究敏化熱處理與各種涂漆對304不(bu)銹鋼、304L不(bu)銹鋼、316不(bu)銹(xiu)鋼和316L不銹鋼斷裂的影響，結果發現只有敏化的未經噴涂的304鋼才會發生斷裂，從而證明了噴涂能有效防止斷裂。
根據上述研(yan)究(jiu)結果，我們(men)也(ye)(ye)能明確解釋導致ESCC在裸露使用(yong)情況(kuang)下產生斷裂的原(yuan)因，而防(fang)止斷裂的對策(ce)也(ye)(ye)正(zheng)如中原(yuan)、尾崎所(suo)(suo)做的表7.9(1991年）所(suo)(suo)示。表7.9也(ye)(ye)列出了使用(yong)保溫材(cai)料時的對策(ce)，但不(bu)管何種情況(kuang)，現在都采用(yong)可(ke)信度較高的噴涂法，因為這一(yi)辦法尚未得到充(chong)分的證(zheng)明，所(suo)(suo)以(yi)今后也(ye)(ye)值得予以(yi)關注。
