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(jing)間腐(fu)蝕(shi)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)銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)應力(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂(lie)事(shi)故在(zai)20世(shi)紀(ji)(ji)30年代(dai)就已經在(zai)國(guo)外(wai)有所發(fa)現(xian)。在(zai)日本，1955年以后全面腐(fu)蝕(shi)和晶間腐(fu)蝕(shi)事(shi)故相對減少(shao)，但隨著(zhu)石(shi)油(you)化(hua)學工業(ye)等的(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)展(zhan)，由應力(li)腐(fu)蝕(shi)引起的(de)(de)(de)(de)(de)斷裂(lie)事(shi)故不(bu)斷增多。不(bu)銹鋼(gang)(gang)廠商對1958年到1967年十年間發(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang)腐(fu)蝕(shi)事(shi)例進行了調查，圖7.1 示(shi)出了不(bu)同腐(fu)蝕(shi)形態事(shi)故發(fa)生(sheng)件數統計(ji)。發(fa)現(xian)從(cong)20世(shi)紀(ji)(ji)60年代(dai)后半期(qi)開(kai)始，應力(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)比率升為最高(gao)，1967年達到40%。另外(wai)根據(ju)其(qi)他調查數據(ju)的(de)(de)(de)(de)(de)研究結果(guo)得知，從(cong)1965年開(kai)始的(de)(de)(de)(de)(de)5年時間內，在(zai)所調查的(de)(de)(de)(de)(de)186起奧氏體不(bu)銹鋼(gang)(gang)濕腐(fu)蝕(shi)事(shi)故中(zhong)，應力(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂(lie)占到61%。

  根據(ju)腐(fu)蝕(shi)環(huan)境進行分(fen)類，可(ke)得出如(ru)果(guo)(guo)表7.1所(suo)(suo)示的(de)(de)(de)(de)結(jie)果(guo)(guo)。如(ru)果(guo)(guo)將(jiang)裝(zhuang)置(zhi)的(de)(de)(de)(de)過(guo)(guo)程中介(jie)質以(yi)及加熱冷卻介(jie)質、保溫劑等與(yu)過(guo)(guo)程相反側的(de)(de)(de)(de)介(jie)質分(fen)開(kai)，后者占了(le)半數以(yi)上，單純與(yu)水相關的(de)(de)(de)(de)事故比較(jiao)多(duo)。還有，以(yi)殘留應(ying)(ying)力(li)為應(ying)(ying)力(li)源的(de)(de)(de)(de)比較(jiao)多(duo)，占80%左右(you)。此外，若將(jiang)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂(lie)按照形態進行劃(hua)分(fen)，可(ke)以(yi)看出近半數的(de)(de)(de)(de)穿晶裂(lie)紋是與(yu)點腐(fu)蝕(shi)相關的(de)(de)(de)(de)。通過(guo)(guo)對(dui)日本石油化(hua)學工(gong)業快速發展(zhan)的(de)(de)(de)(de)1955-1975年的(de)(de)(de)(de)20年間石油化(hua)工(gong)廠的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)損傷(shang)事故的(de)(de)(de)(de)調查(cha)得知，在所(suo)(suo)調查(cha)的(de)(de)(de)(de)306事故當(dang)中，42%是由(you)應(ying)(ying)力(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂(lie)引起的(de)(de)(de)(de)，這其中的(de)(de)(de)(de)60%又發生于奧氏體系不銹鋼(gang)。

  包含氯(lv)化(hua)物環(huan)境中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)對于(yu)各(ge)個(ge)化(hua)工(gong)廠(chang)而言都是(shi)(shi)一個(ge)問題(ti)。氯(lv)離子(zi)來(lai)自于(yu)原料或(huo)者冷(leng)卻(que)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)純物，其中(zhong)由(you)后者引(yin)起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)是(shi)(shi)各(ge)個(ge)化(hua)工(gong)廠(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共(gong)(gong)同問題(ti)，為(wei)此通(tong)過事(shi)故分(fen)析可(ke)以(yi)(yi)明(ming)確問題(ti)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環(huan)境條(tiao)件(jian)。圖(tu)(tu)7.2是(shi)(shi)西野等(deng)在(zai)1970年發(fa)(fa)(fa)(fa)表的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，該圖(tu)(tu)針(zhen)對實(shi)際裝置中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)18Cr-8Ni系(xi)不(bu)(bu)銹鋼熱(re)(re)(re)交換器以(yi)(yi)及(ji)(ji)冷(leng)卻(que)管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)情(qing)況(kuang)，表示出(chu)(chu)了(le)相(xiang)(xiang)關過程(cheng)中(zhong)流(liu)體(ti)介質溫度(du)(du)(du)與冷(leng)卻(que)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)氯(lv)離子(zi)濃度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi)曲線，該曲線表示非焊接部(bu)分(fen)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)應力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)下限。但(dan)是(shi)(shi)，焊接部(bu)分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)離子(zi)濃度(du)(du)(du)在(zai)低(di)于(yu)這個(ge)界(jie)限曲線時也有(you)可(ke)能發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)。不(bu)(bu)過從(cong)(cong)沒有(you)出(chu)(chu)現(xian)過50℃以(yi)(yi)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)事(shi)故，因此一般(ban)認為(wei)低(di)于(yu)50℃就不(bu)(bu)會(hui)(hui)(hui)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)奧氏體(ti)不(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)。之后，在(zai)日本化(hua)學(xue)工(gong)學(xue)協(xie)會(hui)(hui)(hui)、腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)預(yu)防協(xie)會(hui)(hui)(hui)以(yi)(yi)及(ji)(ji)不(bu)(bu)銹鋼協(xie)會(hui)(hui)(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共(gong)(gong)同分(fen)科會(hui)(hui)(hui)上(shang)，針(zhen)對當時許(xu)多化(hua)工(gong)廠(chang)用來(lai)進行水(shui)(shui)(shui)冷(leng)卻(que)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)755臺多管(guan)式熱(re)(re)(re)交換器，從(cong)(cong)不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用條(tiao)件(jian)來(lai)分(fen)析應力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)情(qing)況(kuang)，并于(yu)1979年發(fa)(fa)(fa)(fa)表了(le)分(fen)析結果(guo)(guo)。圖(tu)(tu)7.3 表示出(chu)(chu)了(le)繩索(suo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最高溫度(du)(du)(du)或(huo)推(tui)測管(guan)壁溫度(du)(du)(du)與冷(leng)水(shui)(shui)(shui)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)離子(zi)濃度(du)(du)(du)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關系(xi)，并表明(ming)了(le)不(bu)(bu)同材質的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)界(jie)限。可(ke)以(yi)(yi)看出(chu)(chu)，發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)應力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)繩索(suo)最高溫度(du)(du)(du)下限為(wei)：304系(xi)鋼約80℃;316系(xi)鋼還要(yao)高，約達110℃.此外(wai)由(you)于(yu)數據比(bi)較少，沒有(you)出(chu)(chu)現(xian)鐵素體(ti)系(xi)、雙(shuang)相(xiang)(xiang)系(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)實(shi)例。不(bu)(bu)過如果(guo)(guo)不(bu)(bu)采用最高使(shi)用溫度(du)(du)(du)而采用推(tui)測管(guan)壁溫度(du)(du)(du)，界(jie)限溫度(du)(du)(du)就要(yao)比(bi)50℃低(di)得多，304系(xi)鋼和316系(xi)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差別也就消失了(le)。另(ling)一方(fang)面，從(cong)(cong)熱(re)(re)(re)交換器的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同安(an)置方(fang)式（縱向或(huo)是(shi)(shi)橫(heng)向）以(yi)(yi)及(ji)(ji)水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)同流(liu)通(tong)方(fang)式（管(guan)內或(huo)是(shi)(shi)管(guan)外(wai)）來(lai)考(kao)慮(lv)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)發(fa)(fa)(fa)(fa)生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)，可(ke)以(yi)(yi)得出(chu)(chu)：若熱(re)(re)(re)交換器管(guan)內通(tong)涼水(shui)(shui)(shui)并橫(heng)向安(an)置時，無(wu)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)條(tiao)件(jian)范圍(wei)擴大、氣相(xiang)(xiang)等(deng)氯(lv)離子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)無(wu)濃縮條(tiao)件(jian)良好等(deng)。之后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)調(diao)查結果(guo)(guo)進一步表明(ming)：在(zai)304系(xi)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低(di)溫斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)當中(zhong)，晶界(jie)斷(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)比(bi)較多。