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)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)斷裂(lie)事(shi)故(gu)(gu)在20世紀30年(nian)代就已經在國外(wai)有所發(fa)現。在日本，1955年(nian)以后(hou)全面(mian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)和晶間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)事(shi)故(gu)(gu)相(xiang)對(dui)減少，但隨著石油化學工(gong)業(ye)等的發(fa)展，由應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)引起的斷裂(lie)事(shi)故(gu)(gu)不(bu)(bu)(bu)斷增(zeng)多(duo)。不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼廠(chang)商對(dui)1958年(nian)到(dao)(dao)1967年(nian)十年(nian)間(jian)發(fa)生(sheng)的不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)事(shi)例進行(xing)了(le)調查(cha)，圖7.1 示(shi)出(chu)了(le)不(bu)(bu)(bu)同腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)形態事(shi)故(gu)(gu)發(fa)生(sheng)件數統計。發(fa)現從20世紀60年(nian)代后(hou)半(ban)期開始(shi)，應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)斷裂(lie)的比率(lv)升(sheng)為(wei)最高，1967年(nian)達到(dao)(dao)40%。另外(wai)根據(ju)其他調查(cha)數據(ju)的研究結果得(de)知，從1965年(nian)開始(shi)的5年(nian)時間(jian)內(nei)，在所調查(cha)的186起奧氏體不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼濕腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)事(shi)故(gu)(gu)中(zhong)，應(ying)力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)斷裂(lie)占到(dao)(dao)61%。

  根(gen)據(ju)腐(fu)蝕環境進(jin)(jin)行分(fen)(fen)類，可得(de)出如果(guo)表7.1所示的(de)(de)(de)結果(guo)。如果(guo)將裝(zhuang)置的(de)(de)(de)過(guo)程中介質(zhi)(zhi)以(yi)及(ji)加熱冷卻介質(zhi)(zhi)、保(bao)溫劑等與(yu)(yu)過(guo)程相(xiang)(xiang)反側(ce)的(de)(de)(de)介質(zhi)(zhi)分(fen)(fen)開，后(hou)者占(zhan)了半數以(yi)上，單純與(yu)(yu)水相(xiang)(xiang)關(guan)的(de)(de)(de)事故(gu)比較多(duo)。還有(you)，以(yi)殘留應(ying)(ying)力為應(ying)(ying)力源的(de)(de)(de)比較多(duo)，占(zhan)80%左右。此(ci)外，若將應(ying)(ying)力腐(fu)蝕斷裂按照形態進(jin)(jin)行劃分(fen)(fen)，可以(yi)看出近半數的(de)(de)(de)穿晶裂紋是(shi)與(yu)(yu)點腐(fu)蝕相(xiang)(xiang)關(guan)的(de)(de)(de)。通(tong)過(guo)對日本石(shi)油化學工業快速發(fa)展的(de)(de)(de)1955-1975年(nian)的(de)(de)(de)20年(nian)間(jian)石(shi)油化工廠的(de)(de)(de)腐(fu)蝕損(sun)傷事故(gu)的(de)(de)(de)調查(cha)得(de)知(zhi)，在(zai)所調查(cha)的(de)(de)(de)306事故(gu)當中，42%是(shi)由應(ying)(ying)力腐(fu)蝕斷裂引起的(de)(de)(de)，這其中的(de)(de)(de)60%又發(fa)生于奧(ao)氏(shi)體系(xi)不(bu)銹(xiu)鋼。

  包(bao)含氯(lv)(lv)化(hua)物環境中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)對于各個(ge)化(hua)工廠(chang)(chang)(chang)而言(yan)都是(shi)(shi)一(yi)個(ge)問(wen)題。氯(lv)(lv)離子(zi)來(lai)(lai)自(zi)于原料或(huo)者(zhe)冷卻水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)純物，其(qi)中(zhong)(zhong)(zhong)由后者(zhe)引(yin)起的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)是(shi)(shi)各個(ge)化(hua)工廠(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)(tong)問(wen)題，為此(ci)通過(guo)事故分(fen)(fen)析可(ke)以(yi)(yi)明確(que)問(wen)題發(fa)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)環境條件(jian)。圖(tu)7.2是(shi)(shi)西野等在(zai)1970年(nian)發(fa)表(biao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，該圖(tu)針對實際裝(zhuang)置(zhi)(zhi)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)18Cr-8Ni系(xi)(xi)(xi)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)熱(re)交換(huan)器(qi)(qi)以(yi)(yi)及(ji)冷卻管(guan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)情況(kuang)，表(biao)示(shi)出(chu)了相關(guan)過(guo)程(cheng)中(zhong)(zhong)(zhong)流體介質(zhi)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度與(yu)冷卻水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)氯(lv)(lv)離子(zi)濃(nong)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)系(xi)(xi)(xi)曲(qu)線，該曲(qu)線表(biao)示(shi)非焊接部分(fen)(fen)發(fa)生(sheng)(sheng)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)下限。但是(shi)(shi)，焊接部分(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)(lv)離子(zi)濃(nong)度在(zai)低于這個(ge)界限曲(qu)線時也有(you)(you)可(ke)能(neng)發(fa)生(sheng)(sheng)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)。不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)過(guo)從(cong)沒有(you)(you)出(chu)現(xian)過(guo)50℃以(yi)(yi)下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)事故，因此(ci)一(yi)般認為低于50℃就(jiu)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)會發(fa)生(sheng)(sheng)奧氏體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)。之后，在(zai)日本化(hua)學工學協會、腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)預防協會以(yi)(yi)及(ji)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)協會的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)共同(tong)(tong)分(fen)(fen)科會上(shang)，針對當時許(xu)多化(hua)工廠(chang)(chang)(chang)用(yong)來(lai)(lai)進行水(shui)(shui)冷卻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)755臺多管(guan)式熱(re)交換(huan)器(qi)(qi)，從(cong)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)條件(jian)來(lai)(lai)分(fen)(fen)析應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)發(fa)生(sheng)(sheng)情況(kuang)，并(bing)(bing)(bing)于1979年(nian)發(fa)表(biao)了分(fen)(fen)析結果(guo)(guo)。圖(tu)7.3 表(biao)示(shi)出(chu)了繩索的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)最高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度或(huo)推測管(guan)壁溫(wen)(wen)(wen)(wen)度與(yu)冷水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯(lv)(lv)離子(zi)濃(nong)度的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)關(guan)系(xi)(xi)(xi)，并(bing)(bing)(bing)表(biao)明了不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)材質(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)發(fa)生(sheng)(sheng)界限。可(ke)以(yi)(yi)看(kan)出(chu)，發(fa)生(sheng)(sheng)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)繩索最高(gao)(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度下限為：304系(xi)(xi)(xi)鋼(gang)約80℃;316系(xi)(xi)(xi)鋼(gang)還要高(gao)(gao)(gao)，約達110℃.此(ci)外(wai)由于數(shu)據(ju)比較少，沒有(you)(you)出(chu)現(xian)鐵(tie)素體系(xi)(xi)(xi)、雙相系(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)實例。不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)過(guo)如果(guo)(guo)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)采用(yong)最高(gao)(gao)(gao)使(shi)用(yong)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度而采用(yong)推測管(guan)壁溫(wen)(wen)(wen)(wen)度，界限溫(wen)(wen)(wen)(wen)度就(jiu)要比50℃低得多，304系(xi)(xi)(xi)鋼(gang)和316系(xi)(xi)(xi)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)差別也就(jiu)消(xiao)失了。另一(yi)方(fang)面，從(cong)熱(re)交換(huan)器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)安(an)置(zhi)(zhi)方(fang)式（縱向(xiang)或(huo)是(shi)(shi)橫向(xiang)）以(yi)(yi)及(ji)水(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)同(tong)(tong)流通方(fang)式（管(guan)內或(huo)是(shi)(shi)管(guan)外(wai)）來(lai)(lai)考慮斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)發(fa)生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件(jian)，可(ke)以(yi)(yi)得出(chu)：若熱(re)交換(huan)器(qi)(qi)管(guan)內通涼水(shui)(shui)并(bing)(bing)(bing)橫向(xiang)安(an)置(zhi)(zhi)時，無斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)條件(jian)范圍擴(kuo)大、氣相等氯(lv)(lv)離子(zi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)無濃(nong)縮條件(jian)良好等。之后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)調查結果(guo)(guo)進一(yi)步表(biao)明：在(zai)304系(xi)(xi)(xi)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)(wen)(wen)(wen)斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)當中(zhong)(zhong)(zhong)，晶界斷(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)(lie)比較多。