不锈钢高温腐蚀（不锈钢的应力腐蚀）

　　应力腐蚀(SCC)是在拉伸应力作用下，在特定环境和有应力腐蚀敏感性的材料这三个要素同时存在的情况下导致一种腐蚀形态。对奥氏体不锈钢来说，含有氯化物的环境是产生应力腐蚀的常见环境，也称作氯化物应力腐蚀开裂(CSCC)。其它常见的奥氏体不锈钢应力腐蚀环境为：苛性钠、硫化氢和连多硫酸等。下图为高温和高氯化物环境中6%Mo超级奥氏体不锈钢的应力腐蚀裂纹显微图片。

　　发生SCC需要同时具备拉伸应力和特定的腐蚀环境。应力来源可以是施加的应力，也可以是焊接或弯曲等过程中产生的残余应力。残余应力往往都很大(虽然有局部性)，常常是造成SCC的一个因素。

　　氯化物应力腐蚀开裂(CSCC)

　　当奥氏体不锈钢出现CSCC时，通常是穿晶裂纹。敏化增加了SCC的敏感性，助长晶间裂纹的形成。高应力、高温、高氯化物和低pH值都会增大应力腐蚀开裂的可能性。奥氏体不锈钢，包括304/304L、316/316L，和200系不锈钢，都非常容易发生这种腐蚀，即便在温度和氯化物含量都比较低的情况下也如此。虽然高性能奥氏体不锈钢耐氯化物应力腐蚀开裂性能很好，但是并不能完全避免，在高温和高氯化物环境下，也会出现氯化物应力腐蚀开裂。下图列出了304，316和6%Mo在中性水中的CSCC曲线。

　　在温度接近沸点或更高时，氯化物含量不足1ppm就会造成这些开裂。试样完全浸没在近中性溶液中，温度低于50℃时，几乎看不到CSCC。但随着氯化物浓度的提高，例如保温层底下的干湿交替或不锈钢表面的蒸发，在温度远低于50℃的情况下，也会出现CSCC。

　　304和316不锈钢的镍含量为8%-12%，镍含量更高的奥氏体不锈钢，耐氯化物应力腐蚀开裂的性能更好。高性能奥氏体不锈钢含有更多的铬、钼和镍，所以，耐氯化物应力腐蚀开裂的性能特别好。例如，6%Mo不锈钢，只有在温度和氯化物含量非常高的情况下才会出现开裂，温度阈值远远高于100℃，说明在大气压力下，沸腾的中性氯化物溶液不会使6%Mo和类似的高性能奥氏体不锈钢出现CSCC，比304和316不锈钢有了很大的改进。

　　其它环境下的应力腐蚀开裂

　　强碱环境会使不锈钢产生一种叫做碱脆的应力腐蚀。在温度达到或超过 100℃时，304、316和类似的牌号很容易发生碱性应力腐蚀开裂。碱性应力腐蚀开裂实质上是晶间裂纹，也可能有穿晶裂纹。提高镍含量可改善耐碱性应力腐蚀开裂性能，因此，所有高性能奥氏体不锈钢的表现都好于标准牌号。但是，对于烧碱蒸发器这类在非常苛刻环境下运行温度接近150℃的应用，只有镍合金方可胜任。

　　连多硫酸H2S4O6会使敏化的奥氏体不锈钢发生应力腐蚀开裂，开裂形态为晶间裂纹。采用固溶退火的304L和316L或抗敏化牌号321和347可避免这种危险。但即使是低碳牌号，如果长期暴露在敏化环境中，也会发生敏化并产生裂纹。为了防止开裂，稳定化牌号通常需要进行最终的稳定化退火(温度低于固溶退火温度)。