應(yīng)力腐蝕開裂

應(yīng)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(yīng)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(yīng)力，水性腐蝕性介質(zhì)和高溫。應(yīng)力可能來自外部源（例如加壓容器中的應(yīng)力），也可能來自內(nèi)部源，例如來自焊件的應(yīng)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(dǎo)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(yīng)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(yīng)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。