应力腐蚀开裂是金属在特定的腐蚀介质和拉应力的共同作用下所产生的延迟破坏现象,也称应力腐蚀裂纹(stress.corrosioncracking,简称SCC).


  铬-镍奥氏体不锈钢中,产生应力腐蚀开裂常见的钢种,有不含钛、铌的18-8型和17-12-Mo型钢,其次是超低碳不锈钢。由于介质不同,应力开裂既可呈晶间开裂形式,也可呈穿晶开裂形式,或为穿晶和沿晶混合开裂形式。


  不锈钢产生应力腐蚀开裂的影响因素很多,包括钢材成分、组织和状态、介质种类、温度及浓度、应力的性质、大小以及结构特点等。防止应力腐蚀开裂的主要措施如下:


①. 正确选择材料及合理调整焊缝成分


  根据介质特性选用对应力腐蚀开裂敏感性低的材料,应该是防止应力腐蚀开裂的最根本措施。此类钢有高纯铬-镍奥氏体不锈钢、高硅铬-镍奥氏体钢、铁素体-奥氏体钢、高铬铁素体钢等。


  合理地调整焊缝成分是提高接头抗应力腐蚀能力的重要措施之一。一般认为,当焊缝金属为奥氏体-铁素体双相组织时,具有较好的抗应力腐蚀性能。


②. 消除或减小残余应力


  拉伸应力的存在是产生应力腐蚀开裂的先决条件之一。可以认为,不锈钢部件中若不存在拉应力,则可以完全避免应力腐蚀开裂。因此,消除或减少结构中的残余应力是防止应力腐蚀开裂的重要措施。


  焊后进行消除应力热处理是常用的工艺措施。例如,对奥氏体不锈钢一般进行900℃的消除应力退火热处理。


  采用机械的方法也可以降低表面残余应力或造成压应力,如表面抛光、喷丸和锤击。


③. 合理的结构设计


  结构中应避免形成较大的应力集中或在制造中避免产生较大的残余应力。在设备和容器中与腐蚀介质的接触面不能有缝隙,应尽可能采用对接接头,结构设计中注意不产生热流集中丽引起的局部过热或腐蚀液滞留而局部浓缩等。