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。

  不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)裂事(shi)故在20世紀(ji)30年(nian)代就已經在國外有所(suo)發(fa)現(xian)(xian)。在日本，1955年(nian)以(yi)后全面腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)和晶間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)事(shi)故相(xiang)對(dui)減少，但隨著石(shi)油化學工業等(deng)的(de)發(fa)展(zhan)，由(you)應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)引起(qi)的(de)斷(duan)裂事(shi)故不斷(duan)增多。不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)廠商對(dui)1958年(nian)到1967年(nian)十年(nian)間(jian)發(fa)生的(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)事(shi)例進(jin)行了調(diao)(diao)(diao)查(cha)(cha)，圖7.1 示出了不同腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)形態事(shi)故發(fa)生件數(shu)統(tong)計。發(fa)現(xian)(xian)從20世紀(ji)60年(nian)代后半期開始，應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)裂的(de)比(bi)率升為最高，1967年(nian)達(da)到40%。另(ling)外根據(ju)其(qi)他調(diao)(diao)(diao)查(cha)(cha)數(shu)據(ju)的(de)研究(jiu)結果得知，從1965年(nian)開始的(de)5年(nian)時間(jian)內(nei)，在所(suo)調(diao)(diao)(diao)查(cha)(cha)的(de)186起(qi)奧氏(shi)體不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)濕腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)事(shi)故中，應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)裂占(zhan)到61%。

  根據腐(fu)蝕(shi)環境進行(xing)分類，可(ke)得出(chu)如(ru)果表(biao)7.1所(suo)示的(de)(de)結果。如(ru)果將裝置的(de)(de)過程(cheng)中介質以及加熱冷(leng)卻介質、保溫劑等(deng)與過程(cheng)相反(fan)側的(de)(de)介質分開(kai)，后者占了半數(shu)以上，單純與水相關的(de)(de)事(shi)故比(bi)較(jiao)多。還(huan)有(you)，以殘留應力為應力源的(de)(de)比(bi)較(jiao)多，占80%左右。此外，若將應力腐(fu)蝕(shi)斷裂按照形態進行(xing)劃分，可(ke)以看(kan)出(chu)近半數(shu)的(de)(de)穿(chuan)晶裂紋是與點腐(fu)蝕(shi)相關的(de)(de)。通過對日本石油(you)化學(xue)工(gong)業快速發展的(de)(de)1955-1975年的(de)(de)20年間石油(you)化工(gong)廠的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)損(sun)傷事(shi)故的(de)(de)調查(cha)得知，在所(suo)調查(cha)的(de)(de)306事(shi)故當中，42%是由應力腐(fu)蝕(shi)斷裂引起的(de)(de)，這其中的(de)(de)60%又發生于奧氏體系不銹鋼。

  包(bao)含氯化(hua)物環(huan)境(jing)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力腐蝕斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)對于各(ge)個(ge)(ge)化(hua)工(gong)廠(chang)而言(yan)都(dou)是(shi)(shi)一(yi)(yi)個(ge)(ge)問題(ti)。氯離子來自(zi)于原料或(huo)者冷(leng)卻水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)純物，其中(zhong)(zhong)(zhong)由后(hou)(hou)(hou)者引起的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力腐蝕斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)是(shi)(shi)各(ge)個(ge)(ge)化(hua)工(gong)廠(chang)的(de)(de)(de)(de)共同(tong)問題(ti)，為(wei)此通過(guo)事故分析可(ke)以(yi)明(ming)(ming)確問題(ti)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)環(huan)境(jing)條(tiao)件。圖(tu)7.2是(shi)(shi)西(xi)野等在(zai)1970年發(fa)(fa)表的(de)(de)(de)(de)，該(gai)圖(tu)針(zhen)對實際(ji)裝置中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)18Cr-8Ni系(xi)(xi)(xi)(xi)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)熱(re)交換(huan)器(qi)(qi)以(yi)及冷(leng)卻管(guan)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力腐蝕斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)情(qing)況，表示(shi)出了相(xiang)關過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)流體介(jie)質溫(wen)度(du)與冷(leng)卻水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)氯離子濃(nong)度(du)的(de)(de)(de)(de)關系(xi)(xi)(xi)(xi)曲線，該(gai)曲線表示(shi)非焊接部分發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)應(ying)(ying)力腐蝕斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)下(xia)限。但是(shi)(shi)，焊接部分的(de)(de)(de)(de)氯離子濃(nong)度(du)在(zai)低于這個(ge)(ge)界(jie)(jie)限曲線時(shi)(shi)也(ye)有(you)可(ke)能發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)。不(bu)(bu)(bu)(bu)過(guo)從沒有(you)出現過(guo)50℃以(yi)下(xia)的(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)事故，因此一(yi)(yi)般認為(wei)低于50℃就(jiu)(jiu)不(bu)(bu)(bu)(bu)會發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)奧(ao)氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)力腐蝕斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)。之(zhi)后(hou)(hou)(hou)，在(zai)日(ri)本化(hua)學(xue)(xue)工(gong)學(xue)(xue)協會、腐蝕預防協會以(yi)及不(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)協會的(de)(de)(de)(de)共同(tong)分科會上，針(zhen)對當(dang)(dang)時(shi)(shi)許多化(hua)工(gong)廠(chang)用來進行水(shui)(shui)冷(leng)卻的(de)(de)(de)(de)755臺多管(guan)式(shi)(shi)熱(re)交換(huan)器(qi)(qi)，從不(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)使用條(tiao)件來分析應(ying)(ying)力腐蝕斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)情(qing)況，并(bing)于1979年發(fa)(fa)表了分析結(jie)果。圖(tu)7.3 表示(shi)出了繩索(suo)的(de)(de)(de)(de)最(zui)高(gao)(gao)溫(wen)度(du)或(huo)推測(ce)管(guan)壁(bi)溫(wen)度(du)與冷(leng)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)氯離子濃(nong)度(du)的(de)(de)(de)(de)關系(xi)(xi)(xi)(xi)，并(bing)表明(ming)(ming)了不(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)材質的(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)界(jie)(jie)限。可(ke)以(yi)看出，發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)應(ying)(ying)力腐蝕斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)繩索(suo)最(zui)高(gao)(gao)溫(wen)度(du)下(xia)限為(wei)：304系(xi)(xi)(xi)(xi)鋼(gang)約80℃;316系(xi)(xi)(xi)(xi)鋼(gang)還要(yao)高(gao)(gao)，約達110℃.此外由于數(shu)據(ju)比較(jiao)少，沒有(you)出現鐵素體系(xi)(xi)(xi)(xi)、雙相(xiang)系(xi)(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)實例。不(bu)(bu)(bu)(bu)過(guo)如(ru)果不(bu)(bu)(bu)(bu)采用最(zui)高(gao)(gao)使用溫(wen)度(du)而采用推測(ce)管(guan)壁(bi)溫(wen)度(du)，界(jie)(jie)限溫(wen)度(du)就(jiu)(jiu)要(yao)比50℃低得多，304系(xi)(xi)(xi)(xi)鋼(gang)和(he)316系(xi)(xi)(xi)(xi)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)差別也(ye)就(jiu)(jiu)消失(shi)了。另一(yi)(yi)方(fang)面，從熱(re)交換(huan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)安置方(fang)式(shi)(shi)（縱向(xiang)或(huo)是(shi)(shi)橫(heng)向(xiang)）以(yi)及水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)流通方(fang)式(shi)(shi)（管(guan)內或(huo)是(shi)(shi)管(guan)外）來考慮(lv)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)發(fa)(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)條(tiao)件，可(ke)以(yi)得出：若熱(re)交換(huan)器(qi)(qi)管(guan)內通涼水(shui)(shui)并(bing)橫(heng)向(xiang)安置時(shi)(shi)，無(wu)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)條(tiao)件范圍擴大、氣相(xiang)等氯離子的(de)(de)(de)(de)無(wu)濃(nong)縮條(tiao)件良好等。之(zhi)后(hou)(hou)(hou)的(de)(de)(de)(de)調(diao)查結(jie)果進一(yi)(yi)步(bu)表明(ming)(ming)：在(zai)304系(xi)(xi)(xi)(xi)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)低溫(wen)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)當(dang)(dang)中(zhong)(zhong)(zhong)，晶(jing)界(jie)(jie)斷(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)比較(jiao)多。