浙江至德鋼業有限公司工程師認為不(bu)銹(xiu)鋼應力腐(fu)蝕斷裂條件主要有以下幾點：
1. 介質的(de)影響
應力腐蝕的最大特點之一是腐蝕介質與圖3-8 氫脆性應力腐蝕材料組合上有選擇性，在此特定組合之外的條件不會產生應力 裂紋擴展機理的示意圖腐蝕。引起不(bu)銹鋼應力腐蝕的介質，從美國全國腐蝕工程師協會提供的資料中選取一些數據列于表3-3。發生在敏感介質中應力腐蝕開裂的類型見表3-4。為了減輕或消除特定環境中的應力腐蝕，可以在介質中添加緩沖劑見表3-5。
關(guan)于每種結構材料的(de)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)介質體(ti)系(xi)是很(hen)復雜的(de)問題，難于簡明(ming)概括，必須(xu)根據(ju)具體(ti)環(huan)境(jing)具體(ti)分(fen)析。例(li)如，大(da)家都熟知(zhi)的(de)奧(ao)氏體(ti)型(xing)不銹鋼在Cl-環(huan)境(jing)中(zhong)的(de)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)，不僅與(yu)溶(rong)液中(zhong)的(de)Cl-離(li)子濃度(du)有(you)關(guan)，而且還與(yu)其溶(rong)液中(zhong)氧含量(liang)有(you)關(guan)。從圖3-9中(zhong)可(ke)以看出，盡(jin)管溶(rong)液中(zhong)的(de)Cl-離(li)子濃度(du)很(hen)高，但氧含量(liang)較少時(shi)或者Cl-離(li)子濃度(du)較低，而氧含量(liang)較高時(shi)，均不會引起(qi)應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)。在堿(jian)性(xing)水溶(rong)液中(zhong)，特別是接近沸點的(de)高溫(wen)時(shi)，奧(ao)氏體(ti)型(xing)不銹鋼也(ye)易發生應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)。
2. 應力條件
應力腐蝕裂紋是應力和腐蝕介質共同作用的結果。腐蝕介質往往是不可選擇的，那么對應力腐蝕起主導調控作用的就是應力。應力腐蝕對應力也有選擇性，通常壓應力不會引起應力腐蝕裂紋，只有在拉應力的作用下才會導致應力腐蝕裂紋的產生。對于18-8型不銹鋼，由于它的導熱性差，線脹系數大，就會產生較大的焊接殘余應力。焊接殘余應力是焊接結構件產生應力腐蝕的主要來源。在應力腐蝕介質中，焊縫金屬和近縫區拉應力很容易產生裂紋，而使焊接構件滲漏，直至斷裂。雖說壓應力不會引起應力腐蝕，但是隨著裂紋的擴展，應力也會發生重新分布，最初的壓應力部位也會有裂紋擴展的可能性。彎曲加工、拉拔矯正產生的殘余應力和焊接殘余應力的疊加，更能促使應力腐蝕的加速。在工作狀態下導致應力腐蝕的應力，往往是設計時未考慮到的。從表3-6可見，產生應力腐蝕的應力來自冷熱加工的比例也是驚人的，所以構件的制作加工，應給予足夠的重視。例如，一個焊接容器，其封頭和筒體都要經過下料、沖壓、卷圓和精加工，加工應變使材料的屈服強度上升，所產生的殘余應力也更大。若在這種應力狀態下再經過強行裝配焊接，焊接的殘余應力狀態將變得更為復雜，很可能大大促進應力腐蝕的產生、發展，甚至斷裂。曾用厚為6mm的18-8型不銹鋼焊接試板，在常溫下經過冷卻加工和拉伸后進行施焊，切成數塊焊接試樣浸漬到質量分數為42％的MgCl2沸騰的溶液中進行抗應力腐蝕試驗，在短時間內應力腐蝕裂紋就暴露出來了。這一實例也證實了上述說法。
導(dao)致應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi)的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)因素是(shi)(shi)多方(fang)面的(de)(de)，預(yu)防措施也是(shi)(shi)多方(fang)面的(de)(de)。總而言之，要控制載荷(he)和內應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)拉伸分量(liang)的(de)(de)總水平，不可(ke)(ke)(ke)超過(guo)相(xiang)(xiang)應(ying)(ying)(ying)環境(jing)中產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi)的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)門檻(jian)值(zhi)。大家知(zhi)道，一(yi)般(ban)焊(han)(han)(han)接接頭的(de)(de)焊(han)(han)(han)縫和近縫區的(de)(de)殘余拉應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)可(ke)(ke)(ke)達到鋼(gang)材屈(qu)服強度(du)的(de)(de)水平，即已遠(yuan)遠(yuan)超過(guo)了(le)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi)的(de)(de)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)門檻(jian)值(zhi)。也就是(shi)(shi)說，不經消除應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)處理的(de)(de)焊(han)(han)(han)接接頭，一(yi)旦處于應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi)的(de)(de)環境(jing)中，會不可(ke)(ke)(ke)避免地發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi)斷(duan)裂。通(tong)常在焊(han)(han)(han)接以前可(ke)(ke)(ke)預(yu)制一(yi)個變(bian)形(xing)并在焊(han)(han)(han)后錘(chui)擊(ji)焊(han)(han)(han)縫來松弛殘余應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)；或者將不銹(xiu)鋼(gang)焊(han)(han)(han)接構件(jian)作(zuo)高(gao)于820℃熱(re)處理來消除焊(han)(han)(han)接殘余應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)。對(dui)(dui)于18-8型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)，在它的(de)(de)馬氏體相(xiang)(xiang)變(bian)點溫度(du)（50～100℃）下進行加工，產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)冷作(zuo)硬化，使之發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)相(xiang)(xiang)變(bian)，形(xing)成(cheng)一(yi)定(ding)數(shu)量(liang)的(de)(de)馬氏體組(zu)織(zhi)。這時在相(xiang)(xiang)同附加應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)作(zuo)用下，可(ke)(ke)(ke)以發(fa)現，它比未(wei)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)馬氏體相(xiang)(xiang)變(bian)的(de)(de)18-8型(xing)不銹(xiu)鋼(gang)具有較好的(de)(de)抗應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi)性能。但若冷作(zuo)變(bian)形(xing)量(liang)過(guo)大，則會產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)過(guo)量(liang)的(de)(de)馬氏體組(zu)織(zhi)，對(dui)(dui)耐應(ying)(ying)(ying)力(li)(li)(li)(li)(li)腐蝕(shi)性能會起相(xiang)(xiang)反的(de)(de)作(zuo)用。
3. 材料條件(jian)
一(yi)般情況下(xia)，特別純的(de)金(jin)屬不(bu)會產(chan)生應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)，應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)大多發(fa)生在合金(jin)（含(han)雜質的(de)工業純金(jin)屬也屬于(yu)合金(jin)）中(zhong)(zhong)在晶(jing)界上的(de)合金(jin)元(yuan)(yuan)素偏析(xi)是引(yin)起(qi)合金(jin)的(de)晶(jing)間型開裂(lie)的(de)應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)重要因(yin)素之一(yi)。隨著鋼中(zhong)(zhong)鎳(nie)和碳含(han)量(liang)增加，可以提(ti)高奧氏(shi)體型不(bu)銹鋼的(de)抗(kang)應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)能(neng)力(li)(li)(li)。而鋼中(zhong)(zhong)鈮、鈦(tai)、鉬、氮等元(yuan)(yuan)素含(han)量(liang)的(de)提(ti)高，易引(yin)起(qi)應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)傾(qing)向，微量(liang)的(de)磷、砷、銻、鉍(bi)更能(neng)促使應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)裂(lie)紋的(de)形成。
在(zai)(zai)奧氏體型不(bu)(bu)(bu)銹鋼中(zhong)(zhong)增加鐵(tie)素(su)體含(han)量，可使鐵(tie)素(su)體組織在(zai)(zai)奧氏體組織中(zhong)(zhong)阻礙裂(lie)紋的發(fa)展(zhan)，從而提高(gao)其耐應力腐蝕的能力。但鐵(tie)素(su)體的體積分數不(bu)(bu)(bu)宜超(chao)過60％，不(bu)(bu)(bu)然(ran)又將逐步使性能下降。
綜上所述，引起應力腐蝕裂紋必須具備三個條件：首先金屬材質在該環境中具有應力腐蝕開裂的傾向；其次用這種材質組成的結構接觸或處于選擇性的腐蝕介質之中；最后要有高于一定水平的拉應力。缺少其中任一個條件是不可能發生應(ying)力腐蝕開(kai)裂的。
