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)(de)化(hua)學(xue)工(gong)廠里，內部(bu)(bu)(bu)液體(ti)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)較低(di)且外(wai)(wai)部(bu)(bu)(bu)沒有保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)材(cai)料的(de)(de)(de)SUS304鋼制器具、配(pei)管等，曾經發生過(guo)由大(da)氣造(zao)成(cheng)的(de)(de)(de)晶間(jian)斷裂現象。與外(wai)(wai)部(bu)(bu)(bu)有保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)材(cai)料的(de)(de)(de)斷裂相(xiang)比，這(zhe)尚屬(shu)新問題，在(zai)日(ri)本大(da)概是1975年以后才出現。1981、1982年曾有這(zhe)類(lei)(lei)事(shi)例(li)報告,而且其(qi)(qi)他地方也出現過(guo)同類(lei)(lei)事(shi)例(li)，從而引起人(ren)們的(de)(de)(de)關注(zhu)，因此(ci)在(zai)1984年（社）化(hua)學(xue)工(gong)學(xue)協會(hui)化(hua)學(xue)裝置材(cai)料委員會(hui)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕分(fen)科會(hui)上，對(dui)由ESCC造(zao)成(cheng)損(sun)傷(shang)的(de)(de)(de)實際情況進行了調查。根據此(ci)次(ci)調查結(jie)果(guo),在(zai)110例(li)損(sun)傷(shang)事(shi)件中有47例(li)（接近半(ban)數(shu)）是在(zai)裸(luo)露使用（外(wai)(wai)部(bu)(bu)(bu)沒有保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)材(cai)料）情況下(xia)發生的(de)(de)(de)斷裂，問題非常(chang)嚴重。根據此(ci)調查報告，損(sun)傷(shang)的(de)(de)(de)部(bu)(bu)(bu)位(wei)多見(jian)于焊接部(bu)(bu)(bu)分(fen)的(de)(de)(de)熱影響部(bu)(bu)(bu)位(wei)，材(cai)料幾乎全部(bu)(bu)(bu)是SUS304型(xing)鋼，內部(bu)(bu)(bu)液體(ti)的(de)(de)(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)半(ban)數(shu)集(ji)中于50℃以下(xia)（外(wai)(wai)部(bu)(bu)(bu)有保(bao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)(wen)材(cai)料的(de)(de)(de)情況下(xia)為50~150℃),斷裂形態雖有穿晶裂紋，但大(da)部(bu)(bu)(bu)分(fen)屬(shu)于晶間(jian)斷裂。此(ci)外(wai)(wai)其(qi)(qi)表(biao)面還(huan)附著有大(da)量的(de)(de)(de)氯化(hua)物。
目(mu)前，針對(dui)影響斷(duan)裂(lie)(lie)因素的(de)(de)(de)(de)實(shi)驗(yan)室研(yan)究正(zheng)在(zai)進(jin)(jin)行。中(zhong)村在(zai)1985年(nian)針對(dui)損(sun)傷(shang)事(shi)(shi)例的(de)(de)(de)(de)解(jie)析結(jie)果及實(shi)驗(yan)室中(zhong)鹽水噴(pen)霧(wu)－干燥(zao)的(de)(de)(de)(de)反(fan)復試(shi)驗(yan)結(jie)果做了(le)報告。此(ci)份報告從事(shi)(shi)例解(jie)析人手，認為由(you)大(da)氣造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)斷(duan)裂(lie)(lie)是(shi)材料反(fan)應的(de)(de)(de)(de)敏化、大(da)氣中(zhong)所含的(de)(de)(de)(de)海鹽粒子及材料表面(mian)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)銹等(deng)因素相互作用的(de)(de)(de)(de)結(jie)果，進(jin)(jin)而通(tong)過(guo)1%NaCl+0.5%H2O2水溶液中(zhong)的(de)(de)(de)(de)干燥(zao)反(fan)復噴(pen)霧(wu)試(shi)驗(yan)，再現(xian)了(le)這一斷(duan)裂(lie)(lie)現(xian)象，表明在(zai)敏化熱處(chu)理(li)之前進(jin)(jin)行低溫加工，使SUS304鋼預先(xian)發(fa)生(sheng)形變，這樣其粒界斷(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)敏感性會大(da)大(da)增(zeng)強。此(ci)外，該報告還(huan)證(zheng)實(shi)了(le)低碳化及穩定化不銹鋼、帶有(you)表面(mian)樹(shu)脂涂層的(de)(de)(de)(de)SUS304 型鋼具(ju)有(you)抗斷(duan)裂(lie)(lie)性能。此(ci)外，同年(nian)（1985年(nian)），笠原等(deng)人在(zai)英國ICI社研(yan)究的(de)(de)(de)(de)基礎上，用50℃的(de)(de)(de)(de)人工海水對(dui)U字(zi)形敏化304鋼做了(le)100天的(de)(de)(de)(de)連(lian)續噴(pen)霧(wu)試(shi)驗(yan)，證(zheng)實(shi)了(le)鋁箔(bo)對(dui)生(sheng)銹的(de)(de)(de)(de)304鋼具(ju)有(you)擦光效果。
另(ling)一方(fang)面，莊司等(deng)人(ren)(1986年(nian)）把含有(you)(you)各種氯(lv)化物(wu)的(de)(de)(de)(de)(de)滴(di)液(ye)滴(di)在尚未敏化的(de)(de)(de)(de)(de)SUS304及SUS316L鋼的(de)(de)(de)(de)(de)U字(zi)形試(shi)驗(yan)片(pian)上，并把這些試(shi)驗(yan)片(pian)置于50~70℃的(de)(de)(de)(de)(de)環境下(xia)進(jin)行試(shi)驗(yan)，結(jie)(jie)果(guo)發(fa)(fa)現根據氯(lv)化物(wu)種類的(de)(de)(de)(de)(de)不同，在各自固(gu)有(you)(you)的(de)(de)(de)(de)(de)濕度下(xia)最容易斷(duan)裂，由海(hai)水引(yin)起(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)裂是MgCl2作用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)果(guo)。之后，他們（1989年(nian)）用(yong)兩年(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)時(shi)間在室內溫度下(xia)進(jin)行了(le)同樣的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)，結(jie)(jie)果(guo)只有(you)(you)滴(di)有(you)(you)NaCl溶液(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)片(pian)沒(mei)有(you)(you)斷(duan)裂，而滴(di)有(you)(you)人(ren)工海(hai)水或MgCl2溶液(ye)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)驗(yan)片(pian)在30%~40%左右(you)的(de)(de)(de)(de)(de)相對溫度下(xia)就會發(fa)(fa)生斷(duan)裂。
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不銹鋼、316不銹鋼和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)究結果，我們(men)也(ye)能明確(que)解釋(shi)導致ESCC在裸(luo)露使用情況下產(chan)生斷裂(lie)的(de)(de)原因，而防(fang)止斷裂(lie)的(de)(de)對策也(ye)正(zheng)如中原、尾(wei)崎所做(zuo)的(de)(de)表7.9(1991年(nian)）所示。表7.9也(ye)列出(chu)了使用保(bao)溫材料時的(de)(de)對策，但(dan)不管何(he)種(zhong)情況，現在都(dou)采(cai)用可信度較(jiao)高的(de)(de)噴涂法，因為這一辦(ban)法尚未得到充(chong)分的(de)(de)證(zheng)明，所以(yi)今后(hou)也(ye)值得予以(yi)關注(zhu)。
