應力腐蝕開裂

應力腐蝕開裂（SCC）是許多特種合金的常見問題。SCC通常與氯化物有關(guān)，但也可能在苛性堿和其他腐蝕性介質(zhì)中發(fā)生。不銹鋼中最常見的應力腐蝕開裂類型發(fā)生在氯化物環(huán)境中，這將成為本討論的重點。

造成SCC的三個基本因素必須是：施加的應力，水性腐蝕性介質(zhì)和高溫。應力可能來自外部源（例如加壓容器中的應力），也可能來自內(nèi)部源，例如來自焊件的應力尚未適當緩解。對于不銹鋼中的SCC，溫度通常需要超過120oF。

當我們考慮特殊合金中的氯化物誘導的SCC時，鎳含量是影響合金敏感性的主要因素。以下曲線根據(jù)合金的鎳含量，表明該合金開裂的可能性。

幾乎沒有鎳的碳鋼和鐵素體不銹鋼都不會經(jīng)歷Cl-SCC，也不會經(jīng)歷高鎳合金（鎳含量超過30％的合金不易開裂）。雙相不銹鋼由于其顯微組織中的鐵素體（請參見下圖），因此具有相同的耐性。盡管奧氏體允許SCC，但鐵素體微結(jié)構(gòu)在裂紋擴展之前將其固定。

由于鉬含量較高，合金如AL-6XN?的鎳含量僅為25％，但通常不會出現(xiàn)SCC。鉬與高鎳一樣，可以提高抗SCC的能力。

查看合金抗應力腐蝕開裂性能的另一種方法是考慮SCC開始的溫度。下面顯示了我們通常看到的與SCC相關(guān)的合金溫度。

當氯化物濃度超過1000 ppm時，請勿使用316L。在非酸性環(huán)境中，22Cr（2205）雙相材料可以耐受高達8-10,000 ppm的氯化物含量。超級雙相材料（例如我們的Zeron?100）和超級奧氏體合金（例如軋制合金的AL-6XN?）可用于氯化物含量高達50,000 ppm的環(huán)境中。超級雙相不銹鋼和超級奧氏體不銹鋼被認為實際上不受氯離子應力開裂的影響。

注意事項：氯化物很容易濃縮。當溶劑液體蒸發(fā)并且殘留氯化物時，它們會增加很多倍。數(shù)百ppm的氯化物通常增加到幾千；幾千種氯化物可以上升到幾萬種。在測量氯化物時，請測量系統(tǒng)運行過程中的氯化物，而不是進水中的ppm。

以下是典型SCC外觀的宏觀和微觀示例。