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(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氏(shi)體(ti)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(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕斷(duan)裂(lie)(lie)事(shi)(shi)故在(zai)20世(shi)紀30年(nian)代(dai)就已經(jing)在(zai)國外有所發現。在(zai)日本，1955年(nian)以后(hou)全面腐(fu)(fu)蝕和(he)晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕事(shi)(shi)故相對減少，但隨(sui)著石油(you)化學工業(ye)等的(de)發展，由應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕引起的(de)斷(duan)裂(lie)(lie)事(shi)(shi)故不(bu)斷(duan)增(zeng)多。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)廠商對1958年(nian)到(dao)1967年(nian)十年(nian)間發生的(de)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)腐(fu)(fu)蝕事(shi)(shi)例進行了調(diao)查，圖(tu)7.1 示出了不(bu)同腐(fu)(fu)蝕形(xing)態事(shi)(shi)故發生件數統計。發現從20世(shi)紀60年(nian)代(dai)后(hou)半期開(kai)(kai)始，應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕斷(duan)裂(lie)(lie)的(de)比率升(sheng)為最高，1967年(nian)達(da)到(dao)40%。另外根據其他(ta)調(diao)查數據的(de)研究結果(guo)得知，從1965年(nian)開(kai)(kai)始的(de)5年(nian)時間內，在(zai)所調(diao)查的(de)186起奧氏體不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)濕(shi)腐(fu)(fu)蝕事(shi)(shi)故中，應(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕斷(duan)裂(lie)(lie)占(zhan)到(dao)61%。

  根據腐(fu)蝕環境進行(xing)分類，可得(de)出如果(guo)表7.1所(suo)示(shi)的(de)(de)(de)結果(guo)。如果(guo)將(jiang)裝置的(de)(de)(de)過程(cheng)中介(jie)質以及加熱冷卻介(jie)質、保溫(wen)劑(ji)等與(yu)(yu)過程(cheng)相反側的(de)(de)(de)介(jie)質分開，后者占了半數(shu)以上，單(dan)純與(yu)(yu)水相關(guan)的(de)(de)(de)事(shi)故比(bi)(bi)較多。還(huan)有(you)，以殘留應(ying)力為應(ying)力源的(de)(de)(de)比(bi)(bi)較多，占80%左(zuo)右(you)。此外(wai)，若將(jiang)應(ying)力腐(fu)蝕斷(duan)裂按照(zhao)形態進行(xing)劃分，可以看出近半數(shu)的(de)(de)(de)穿晶裂紋是與(yu)(yu)點(dian)腐(fu)蝕相關(guan)的(de)(de)(de)。通(tong)過對日本(ben)石(shi)油化(hua)學工(gong)業快速(su)發(fa)(fa)展(zhan)的(de)(de)(de)1955-1975年的(de)(de)(de)20年間石(shi)油化(hua)工(gong)廠的(de)(de)(de)腐(fu)蝕損(sun)傷事(shi)故的(de)(de)(de)調(diao)查得(de)知，在所(suo)調(diao)查的(de)(de)(de)306事(shi)故當中，42%是由應(ying)力腐(fu)蝕斷(duan)裂引起的(de)(de)(de)，這其(qi)中的(de)(de)(de)60%又(you)發(fa)(fa)生于奧氏體(ti)系不銹鋼(gang)。

  包含氯化(hua)(hua)物環境中的(de)(de)(de)(de)(de)應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)對(dui)(dui)于(yu)各個(ge)化(hua)(hua)工廠而(er)言都是一(yi)個(ge)問(wen)題(ti)。氯離子(zi)來自于(yu)原(yuan)料或(huo)者(zhe)冷(leng)(leng)卻水(shui)中的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)純物，其(qi)中由(you)后(hou)者(zhe)引起的(de)(de)(de)(de)(de)應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)是各個(ge)化(hua)(hua)工廠的(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)問(wen)題(ti)，為此通過(guo)事(shi)故分析可以(yi)(yi)(yi)明(ming)確問(wen)題(ti)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)環境條(tiao)件(jian)。圖7.2是西(xi)野等在(zai)1970年發(fa)(fa)表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)，該(gai)圖針對(dui)(dui)實際裝(zhuang)置中的(de)(de)(de)(de)(de)18Cr-8Ni系(xi)(xi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)熱交(jiao)(jiao)換(huan)器(qi)以(yi)(yi)(yi)及(ji)冷(leng)(leng)卻管的(de)(de)(de)(de)(de)應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)情(qing)況(kuang)(kuang)，表(biao)示出(chu)(chu)了(le)相關過(guo)程中流體介質(zhi)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)與冷(leng)(leng)卻水(shui)中氯離子(zi)濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi)(xi)曲線，該(gai)曲線表(biao)示非焊(han)接部(bu)分發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)下限(xian)(xian)。但(dan)是，焊(han)接部(bu)分的(de)(de)(de)(de)(de)氯離子(zi)濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)在(zai)低(di)于(yu)這個(ge)界限(xian)(xian)曲線時(shi)也有可能發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)。不(bu)(bu)過(guo)從沒有出(chu)(chu)現過(guo)50℃以(yi)(yi)(yi)下的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)事(shi)故，因此一(yi)般認為低(di)于(yu)50℃就(jiu)不(bu)(bu)會(hui)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)。之后(hou)，在(zai)日本化(hua)(hua)學工學協會(hui)、腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)預防協會(hui)以(yi)(yi)(yi)及(ji)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)協會(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)分科(ke)會(hui)上，針對(dui)(dui)當(dang)時(shi)許多化(hua)(hua)工廠用來進行水(shui)冷(leng)(leng)卻的(de)(de)(de)(de)(de)755臺多管式(shi)(shi)熱交(jiao)(jiao)換(huan)器(qi)，從不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用條(tiao)件(jian)來分析應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)情(qing)況(kuang)(kuang)，并(bing)于(yu)1979年發(fa)(fa)表(biao)了(le)分析結(jie)(jie)果(guo)。圖7.3 表(biao)示出(chu)(chu)了(le)繩索的(de)(de)(de)(de)(de)最高(gao)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)或(huo)推測(ce)管壁溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)與冷(leng)(leng)水(shui)中的(de)(de)(de)(de)(de)氯離子(zi)濃(nong)(nong)度(du)(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi)(xi)，并(bing)表(biao)明(ming)了(le)不(bu)(bu)同(tong)材質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)界限(xian)(xian)。可以(yi)(yi)(yi)看(kan)出(chu)(chu)，發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)繩索最高(gao)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)下限(xian)(xian)為：304系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)約80℃;316系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)還要高(gao)，約達110℃.此外(wai)由(you)于(yu)數據比(bi)較少，沒有出(chu)(chu)現鐵素體系(xi)(xi)、雙相系(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)實例(li)。不(bu)(bu)過(guo)如果(guo)不(bu)(bu)采(cai)用最高(gao)使(shi)用溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)而(er)采(cai)用推測(ce)管壁溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)，界限(xian)(xian)溫(wen)(wen)度(du)(du)(du)(du)就(jiu)要比(bi)50℃低(di)得(de)多，304系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)和(he)316系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)差別也就(jiu)消失了(le)。另一(yi)方(fang)面(mian)，從熱交(jiao)(jiao)換(huan)器(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)安置方(fang)式(shi)(shi)（縱向(xiang)或(huo)是橫(heng)向(xiang)）以(yi)(yi)(yi)及(ji)水(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同(tong)流通方(fang)式(shi)(shi)（管內或(huo)是管外(wai)）來考慮(lv)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)，可以(yi)(yi)(yi)得(de)出(chu)(chu)：若熱交(jiao)(jiao)換(huan)器(qi)管內通涼水(shui)并(bing)橫(heng)向(xiang)安置時(shi)，無斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)范圍擴(kuo)大、氣(qi)相等氯離子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)無濃(nong)(nong)縮(suo)條(tiao)件(jian)良好等。之后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)調查(cha)結(jie)(jie)果(guo)進一(yi)步(bu)表(biao)明(ming)：在(zai)304系(xi)(xi)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫(wen)(wen)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)當(dang)中，晶(jing)界斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)比(bi)較多。