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(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)事(shi)(shi)故(gu)(gu)在(zai)20世(shi)紀30年(nian)(nian)(nian)代就已經在(zai)國外(wai)有所發(fa)現。在(zai)日本，1955年(nian)(nian)(nian)以后(hou)(hou)全(quan)面腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)和(he)晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)事(shi)(shi)故(gu)(gu)相(xiang)對減少，但隨著(zhu)石油化學工業等的(de)(de)發(fa)展，由應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)引起的(de)(de)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)事(shi)(shi)故(gu)(gu)不(bu)(bu)斷(duan)增(zeng)多。不(bu)(bu)銹鋼廠商對1958年(nian)(nian)(nian)到1967年(nian)(nian)(nian)十年(nian)(nian)(nian)間發(fa)生的(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)事(shi)(shi)例進行了調(diao)查，圖7.1 示出了不(bu)(bu)同腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)形(xing)態事(shi)(shi)故(gu)(gu)發(fa)生件數統計。發(fa)現從(cong)20世(shi)紀60年(nian)(nian)(nian)代后(hou)(hou)半(ban)期開始，應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)比率(lv)升為最高，1967年(nian)(nian)(nian)達到40%。另外(wai)根據其(qi)他(ta)調(diao)查數據的(de)(de)研究結果得知，從(cong)1965年(nian)(nian)(nian)開始的(de)(de)5年(nian)(nian)(nian)時間內，在(zai)所調(diao)查的(de)(de)186起奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼濕腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)事(shi)(shi)故(gu)(gu)中(zhong)，應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)占到61%。

  根據腐(fu)蝕環境進行分類，可得(de)出如果(guo)表(biao)7.1所示的(de)(de)結(jie)果(guo)。如果(guo)將(jiang)裝置的(de)(de)過(guo)程中(zhong)介(jie)質以(yi)及加(jia)熱冷卻介(jie)質、保溫劑等與(yu)過(guo)程相(xiang)反(fan)側(ce)的(de)(de)介(jie)質分開，后者占了半(ban)數以(yi)上，單純與(yu)水相(xiang)關的(de)(de)事故比較(jiao)多(duo)。還有，以(yi)殘留(liu)應(ying)(ying)力為應(ying)(ying)力源(yuan)的(de)(de)比較(jiao)多(duo)，占80%左右。此外(wai)，若(ruo)將(jiang)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕斷(duan)裂(lie)按照形(xing)態進行劃(hua)分，可以(yi)看出近半(ban)數的(de)(de)穿晶裂(lie)紋是與(yu)點腐(fu)蝕相(xiang)關的(de)(de)。通(tong)過(guo)對日本石(shi)油化(hua)學工業快速(su)發展的(de)(de)1955-1975年的(de)(de)20年間(jian)石(shi)油化(hua)工廠(chang)的(de)(de)腐(fu)蝕損傷事故的(de)(de)調查得(de)知，在所調查的(de)(de)306事故當(dang)中(zhong)，42%是由(you)應(ying)(ying)力腐(fu)蝕斷(duan)裂(lie)引起的(de)(de)，這其中(zhong)的(de)(de)60%又發生于奧氏體系不銹(xiu)鋼。

  包含氯(lv)化物環(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)對(dui)于(yu)各(ge)個(ge)(ge)化工廠(chang)而(er)(er)言都是(shi)(shi)一(yi)(yi)個(ge)(ge)問題(ti)。氯(lv)離(li)(li)子來自于(yu)原料或(huo)者(zhe)冷卻水中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)純物，其中(zhong)(zhong)由后者(zhe)引起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)是(shi)(shi)各(ge)個(ge)(ge)化工廠(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共同問題(ti)，為此通過(guo)(guo)(guo)事故(gu)分析(xi)可以(yi)(yi)明確問題(ti)發(fa)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)境(jing)條件。圖7.2是(shi)(shi)西野等(deng)在1970年發(fa)表的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，該圖針對(dui)實(shi)際(ji)裝置中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)18Cr-8Ni系(xi)不(bu)銹鋼(gang)熱交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)器以(yi)(yi)及冷卻管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)情(qing)況，表示出了相關過(guo)(guo)(guo)程中(zhong)(zhong)流體(ti)(ti)介(jie)質溫(wen)(wen)度(du)(du)與(yu)冷卻水中(zhong)(zhong)氯(lv)離(li)(li)子濃(nong)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi)曲(qu)線，該曲(qu)線表示非焊接部分發(fa)生應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)下(xia)限(xian)(xian)(xian)。但是(shi)(shi)，焊接部分的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)離(li)(li)子濃(nong)度(du)(du)在低(di)(di)于(yu)這個(ge)(ge)界限(xian)(xian)(xian)曲(qu)線時也有(you)可能(neng)發(fa)生斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)。不(bu)過(guo)(guo)(guo)從沒(mei)有(you)出現過(guo)(guo)(guo)50℃以(yi)(yi)下(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)事故(gu)，因此一(yi)(yi)般認(ren)為低(di)(di)于(yu)50℃就不(bu)會(hui)發(fa)生奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)。之后，在日本化學(xue)工學(xue)協(xie)會(hui)、腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)預防(fang)協(xie)會(hui)以(yi)(yi)及不(bu)銹鋼(gang)協(xie)會(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共同分科(ke)會(hui)上，針對(dui)當(dang)時許多(duo)化工廠(chang)用來進行(xing)水冷卻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)755臺多(duo)管(guan)式(shi)(shi)熱交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)器，從不(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使用條件來分析(xi)應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)生情(qing)況，并于(yu)1979年發(fa)表了分析(xi)結果(guo)。圖7.3 表示出了繩(sheng)索的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最高(gao)(gao)溫(wen)(wen)度(du)(du)或(huo)推測(ce)管(guan)壁溫(wen)(wen)度(du)(du)與(yu)冷水中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)離(li)(li)子濃(nong)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi)，并表明了不(bu)同材質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)發(fa)生界限(xian)(xian)(xian)。可以(yi)(yi)看出，發(fa)生應(ying)力(li)(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)繩(sheng)索最高(gao)(gao)溫(wen)(wen)度(du)(du)下(xia)限(xian)(xian)(xian)為：304系(xi)鋼(gang)約80℃;316系(xi)鋼(gang)還(huan)要高(gao)(gao)，約達110℃.此外由于(yu)數(shu)據(ju)比(bi)較少，沒(mei)有(you)出現鐵素體(ti)(ti)系(xi)、雙相系(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)實(shi)例(li)。不(bu)過(guo)(guo)(guo)如果(guo)不(bu)采(cai)用最高(gao)(gao)使用溫(wen)(wen)度(du)(du)而(er)(er)采(cai)用推測(ce)管(guan)壁溫(wen)(wen)度(du)(du)，界限(xian)(xian)(xian)溫(wen)(wen)度(du)(du)就要比(bi)50℃低(di)(di)得多(duo)，304系(xi)鋼(gang)和316系(xi)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差別(bie)也就消(xiao)失(shi)了。另一(yi)(yi)方(fang)面，從熱交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同安(an)置方(fang)式(shi)(shi)（縱向或(huo)是(shi)(shi)橫向）以(yi)(yi)及水的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)同流通方(fang)式(shi)(shi)（管(guan)內或(huo)是(shi)(shi)管(guan)外）來考慮斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)發(fa)生的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件，可以(yi)(yi)得出：若(ruo)熱交(jiao)(jiao)換(huan)(huan)(huan)(huan)器管(guan)內通涼水并橫向安(an)置時，無(wu)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件范圍(wei)擴大、氣(qi)相等(deng)氯(lv)離(li)(li)子的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)無(wu)濃(nong)縮條件良好等(deng)。之后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)調查結果(guo)進一(yi)(yi)步表明：在304系(xi)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)(di)溫(wen)(wen)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)當(dang)中(zhong)(zhong)，晶界斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)比(bi)較多(duo)。