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不锈钢氯离⼦应⼒腐蚀开裂分析技术与信息96 |2019年4⽉产物，对其进⾏化学分析，发现其中氯离⼦的含量⽐较⾼。
不锈钢部件的氯离⼦应⼒腐蚀开裂从萌⽣到开裂失效往往会经历较长的使⽤过程，可能是⼏年或者⼏⼗年，⽽该设备上所使⽤的两只三通才更换使⽤不到两个⽉时间，这么短的时间内造成如此⼤的裂纹，可以说该三通部件没有经历孕育萌发阶段⽽直接进⼊裂纹扩展阶段。
通过对该企业留存的不锈钢三通备件进⾏检查发现，三通内表⾯不光洁，存在较多的⽑刺，未经过有效的表⾯处理，外表⾯肩部有明显的压痕，见图2所⽰，三通在冷压制成型过程中在其肩部造成了较⼤的残余应⼒以及组织的转变(马⽒体相变)，在很⼤程度上促使该部件氯离⼦应⼒腐蚀开裂的形成，同时管道输送的介质中存在较⾼浓度的游离态氯离⼦，同时该管道输送介质的温度常年25～45℃的较⾼使⽤温度下使⽤，各种因素的综合影响，导致该三通部件在使⽤过程中直接跳过了裂纹孕育期，急速进⼊裂纹稳定扩展阶段，最终形成裂纹造成部件失效。
图1 裂纹⾦相图图2 不锈钢三通部件3 三通肩部应⼒腐蚀开裂的关键因素氯离⼦不但能造成不锈钢压⼒容器管道的孔腐蚀，⽽且更容易造成不锈钢压⼒容器及管道元件的应⼒腐蚀开裂。
其影响因素包括：氯离⼦浓度、拉应⼒、温度以及pH 值、氧含量、合⾦成分等。
3.1 介质中氯离⼦含量氯离⼦含量是影响不锈钢应⼒腐蚀开裂的直接因素，氯离⼦含量与应⼒腐蚀开裂成正⽐，在⾼温情况(⼤于60℃)，氯离⼦含量只要达到1mg/L，就能够直接造成构件的破裂。
0 引⾔2010年11⽉20⽇，泰兴某化⼯烧碱企业产烧碱量达到70万吨以上，其在⽤的8万吨/年改性聚氯⼄烯项⽬所使⽤的两台氯⼄烯泵后相连的压⼒管道三通成品管件，在投⽤使⽤了两年多后三通成品管件肩部发⽣开裂性泄漏，开裂部位形貌如树枝根须状。
该⼯程项⽬上氯⼄烯管道在⽤的两只成品三通，且都不同程度的出现了同样的问题。
根据现场资料显⽰三通规格为φ159×4.5，材质为0Cr18Ni9，设计使⽤压⼒是1.60MPa，设计使⽤温度为常温，⽇常⼯作介质为氯⼄烯。
158研究与探索Research and Exploration ·工艺与技术中国设备工程 2019.08 (上)由于具有优良的耐蚀性及综合力学性能，铬镍奥氏体不锈钢在工程中应用越来越广泛。
同时，许多学者对不锈钢应力腐蚀开裂的研究日益广泛和深入,并取得了相当大的进展。
应力腐蚀裂纹常导致不锈钢构件在低于设计应力、没有任何明显宏观变形和不出现任何征兆的情况下突然迅速破裂,这不仅会造成巨大危害,也严重妨碍了不锈钢的进一步推广和应用。
1 情况概述某装置汽提单元自开工以来，位于汽提泵出口管线的光学视镜石棉垫片多次发生泄漏。
最近一次因泄漏更换石棉垫片后，发现视镜下部管段仍有液体介质漏出，拆开保温后发现视镜下部管段已开裂。
开裂管段材质为304不锈钢，规格Ф114×5mm。
管线操作温度100℃左右、压力0.4MPa，外部有保温层。
内部介质为含有氯化钙的胶粒水，其中氯离子含量约为38～54mg/L。
为了查明裂纹性质及产生原因，采取相应的防范措施，在失效部位进行取样进行检测分析。
2 检查情况2.1 宏观检查通过检查发现，开裂管段外壁有很多呈枯树枝状的裂纹,裂纹开裂方向既有沿轴向的，也有沿环向的，裂纹处及管段整体未见明显变形，如图1所示。
沿管段开裂部位横向截断，观察裂纹处的管壁横断面，可见裂纹从外壁表面沿纵深方向扩展,其中主裂纹已经穿透，如图2所示。
图1 开裂管段外表面裂纹 图2 开裂管段管壁横断面如图3所示开裂管段的内表面光滑，无腐蚀痕迹，除裂纹部位外均保持原始加工表面。
将裂纹打开，观察裂纹的断面，可以看到断裂方向基本垂直于表面，断口平齐，表面为粗瓷状，裂纹断面由管段外表面的黑棕色向内表面过渡为棕灰色。
断口呈脆性断裂特征，如图4所示。
304不锈钢管线腐蚀开裂原因分析文佳卉（独山子石化公司研究院，新疆 独山子 833600）摘要：采用宏观检查、材质检测、硬度测试和金相分析等方法对304不锈钢(0Cr18Ni10)管线开裂的原因进行分析。
304不锈钢水槽应力腐蚀开裂分析邬珠仙;何攀;张朝波【摘要】针对304不锈钢水槽底面特别是出水口处发生的锈蚀现象,通过直读光谱仪、金相显微镜、图像分析仪、扫描电镜及能谱仪,对304不锈钢锈蚀水槽的化学成分、显微组织、裂纹形貌及腐蚀产物的成分进行了检测分析.结果表明,304不锈钢水槽的化学成分、显微组织都符合JIS G 4305标准,水槽锈蚀的主要原因为冲压油未及时清洗,在马氏体、拉应力和氯离子的共同作用下,发生晶间应力腐蚀所致.【期刊名称】《宝钢技术》【年(卷),期】2013(000)004【总页数】4页(P48-51)【关键词】304不锈钢;水槽;氯离子;应力腐蚀【作者】邬珠仙;何攀;张朝波【作者单位】宁波宝新不锈钢有限公司,浙江宁波315807;宁波宝新不锈钢有限公司,浙江宁波315807;上海宝钢工业技术服务有限公司,上海200941【正文语种】中文【中图分类】TG142.71304不锈钢应用于水槽生产已有100多年的历史，自20世纪90年代以来，随着国内不锈钢生产及制造产业的迅速发展，不锈钢水槽以其表面亮丽、经久耐用等优点逐步替代了陶瓷水槽而进入千家万户。
基于表面形成的致密钝化膜，304不锈钢在一般的空气及自来水环境中具有良好的耐腐蚀性能，但当材质固溶情况不良(晶间有碳化物析出)、加工过程中含氯、硫离子偏高的冲压油未能及时清洗干净或者使用环境中含有较高的氯、硫等卤素离子时，304不锈钢的钝化膜将遭受破坏，从而导致腐蚀失效现象的发生。
本文对一水槽表面锈蚀，特别是出水口附近锈蚀案例的失效原因进行了分析。
1 锈蚀水槽加工使用概况不锈钢水槽的主要加工工艺流程为落片→冲压→清洗→光亮退火→冲压整形→清洗→抛光。
抛光一般采用拉丝抛光或电解抛光，本案例水槽为拉丝抛光。
该批水槽使用不久即发现有锈蚀现象，从外观观察，水槽底面出水口附近和侧面均有红棕色锈迹存在，见图1。
为了分析锈蚀原因，分别从图中A、B、C位置切取试样进行成分、组织、表面微观形貌及能谱等项目的检测分析。
s304材料标准不锈钢 304 1.4301不锈钢304和不锈钢304L，分别标记为1.4301和1.4307，是两种广泛应用于各个领域的不锈钢材质。
304型号以其出色的耐腐蚀性和广泛的应用范围而闻名，有时仍被人们沿用旧名称18/8来称呼，这个名称来源于304型号的标称成分，即18%的铬和8%的镍。
304型号不锈钢是一种奥氏体钢种，其特性在于可以进行严格的深冲加工，这使得304成为制造水槽、平底锅等家居用品的首选材质。
304L型号则是304型号的低碳版本，其在大规格部件的制造中有着优异的表现，能够提高材料的焊接性能。
有些产品，如板材和管道，可以作为“双重认证”的材料提供，这意味着它们同时满足了304和304L的标准。
另外，304H型号是一种高碳含量的变体，它可以在高温环境下使用。
本数据表中给出的属性是按照ASTM A240/A240M标准进行平轧产品的典型属性。
我们可以合理地预期，这些标准中的规格与本数据表中给出的规格相似，但并不一定完全相同。
在不锈钢的世界里，304和304L以其稳定的性能和广泛的用途，持续保持着极高的市场份额。
而304H则以其特殊的用途和高温环境下的稳定性，赢得了一批特定的用户。
无论您是寻找通用型材还是特殊环境下的应用，这三种不锈钢都能为您提供可靠的解决方案。
应用1.平底锅：304不锈钢平底锅具有良好的耐腐蚀性和热传导性能，适合用于烹饪和烘焙，能保持食物的原汁原味。
2.弹簧、螺钉、螺母和螺栓：304不锈钢具有较高的抗腐蚀性和抗氧化性，适用于制造耐磨、耐腐蚀的弹簧、螺钉、螺母和螺栓等零件。
3.水槽和防溅板：304不锈钢水槽和防溅板具有耐腐蚀、易清洁的优点，适用于家庭和商业厨房。
4.建筑镶板：304不锈钢建筑镶板具有良好的耐腐蚀性和美观性，适用于室内外装饰和建筑幕墙。
5.管道：304不锈钢管道具有良好的抗腐蚀性、耐磨性和可靠性，适用于输送液体、气体和蒸汽等介质。
6.啤酒、食品、乳品和制药生产设备：304不锈钢具有良好的耐腐蚀性和食品安全性，适用于制造啤酒、食品、乳品和制药等行业的生产设备。
304不锈钢的许用应力表概述及解释说明1. 引言1.1 概述304不锈钢是一种常见的不锈钢材料，在工业领域广泛应用。
随着工程项目的发展和要求的提高，了解该材料的性能和限制变得越来越重要。
而许用应力表作为衡量304不锈钢可承受压力的重要参考依据，对于确保结构安全和设备使用寿命具有重要意义。
1.2 文章结构本文将围绕着304不锈钢的许用应力表进行详细阐述，以帮助读者更好地理解该材料的特性和使用限制。
文章包括以下几个部分：引言、304不锈钢许用应力表的定义与意义、304不锈钢许用应力表的组成要素、解释说明常见的304不锈钢许用应力表参数图表示例、结论和展望。
1.3 目的本文旨在对读者介绍304不锈钢许用应力表，包括其定义、作用以及制定原则。
同时，通过对各种参数如材料强度、耐蚀能力以及温度等因素对许用应力值影响的解释，帮助读者更好地理解许用应力表的组成要素。
最后，本文还将通过图表示例的详细说明和参数之间关系分析，帮助读者更好地利用许用应力表确定特定条件下的适当许用应力值。
通过本文的阐述，读者将对304不锈钢的许用应力表有一个全面而深入的了解，并能够合理应用于实际工程项目中。
2. 304不锈钢的许用应力表的定义与意义：2.1 304不锈钢的特性介绍：304不锈钢是一种常见的不锈钢材料，具有良好的耐蚀性和机械性能。
它主要由铬、镍和少量的碳组成，因此具有较高的抗氧化能力和耐酸蚀性。
同时，304不锈钢还具有优异的可焊性和加工性能。
2.2 许用应力表的定义与作用：许用应力表是根据材料特性和使用要求制定的一种指导材料使用安全界限的表格。
对于304不锈钢这样的材料而言，许用应力表可以规定在特定条件下允许施加在材料上的最大应力值，以确保其在使用过程中不发生损坏或失效。
2.3 为什么需要对304不锈钢制定许用应力表：由于304不锈钢广泛应用于各个领域，如建筑、汽车、化工等，因此了解并遵循适当的许用应力对于保证结构安全和延长材料寿命至关重要。
不同热处理态的304和321奥氏体不锈钢在氯化铵环境中的应力腐蚀行为对比研究马宏驰;吴伟;周霄骋;王亮【期刊名称】《表面技术》【年(卷),期】2018(47)11【摘要】目的对比研究原始、固溶和敏化态的304和321奥氏体不锈钢在模拟加氢催化氯化铵环境中的应力腐蚀(SCC)行为及机理。
方法将304和321奥氏体不锈钢经过热处理制备成固溶和敏化态试样,采用U形弯试样在模拟加氢催化氯化铵环境中浸泡的应力腐蚀试验方法对其进行研究,通过观察U形弯弧顶的腐蚀形貌和开裂时间,并结合腐蚀及裂纹的SEM照片和电化学测试结果进行分析。
结果原始和固溶状态304不锈钢U形弯试样在氯化铵溶液环境中开裂时间为25d左右,断口形貌分别为穿晶断口和沿晶断口;敏化态试样18 d后发生开裂,断口形貌为穿晶和沿晶的混合断口。
原始和固溶态321不锈钢U形弯试样在该环境中经过39 d均无应力腐蚀裂纹;敏化试样经30 d后产生宏观开裂。
电化学测试结果显示,不同热处理态的304不锈钢在氯化铵溶液中均具有明显的点蚀敏感性,321不锈钢在该环境中耐点蚀和应力腐蚀的能力优于304不锈钢。
结论不同状态的304不锈钢在高温氯化铵环境中具有较强的应力腐蚀倾向,特别是敏化态试样;321不锈钢在该环境中的应力腐蚀敏感性相对较小,但敏化处理显著增加了其沿晶应力腐蚀倾向,而固溶态试样具有明显的沿晶腐蚀特征。
【总页数】8页(P126-133)【关键词】奥氏体不锈钢;氯化铵;应力腐蚀;固溶处理;敏化【作者】马宏驰;吴伟;周霄骋;王亮【作者单位】北京科技大学新材料技术研究院【正文语种】中文【中图分类】TG172【相关文献】1.304奥氏体不锈钢在酸性氯离子溶液中应力腐蚀性能的研究 [J], 黄毓晖;轩福贞;涂善东2.304不锈钢在核电站二回路水环境中的应力腐蚀开裂行为 [J], 关矞心;李成涛;武焕春;方可伟;罗坤杰;王力;薛飞3.304NG奥氏体不锈钢在超临界水环境中的腐蚀行为 [J], 胡梦;沈朝;张乐福4.奥氏体304不锈钢及焊缝在氯化物溶液中应力腐蚀开裂行为及机理研究 [J], 方智5.不同状态310S奥氏体不锈钢在H2S/CO2环境中的应力腐蚀行为 [J], 于浩波;张德龙;胡慧慧;刘传森因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
不锈钢应力腐蚀的影响因素不锈钢是一种耐腐蚀的金属材料，但在特定条件下，它仍然可能发生应力腐蚀。
应力腐蚀是指在存在应力的情况下，金属材料在特定环境中发生腐蚀的现象。
以下是关于不锈钢应力腐蚀影响因素的详细解释。
1. 环境因素：- 氯离子：氯离子是导致不锈钢应力腐蚀的主要因素之一。
在含有氯离子的环境中，不锈钢容易发生晶间腐蚀。
氯离子的浓度越高，应力腐蚀的风险就越大。
- 酸性环境：酸性环境也容易引起不锈钢应力腐蚀。
酸性溶液可以破坏不锈钢表面的保护膜，使其更容易受到腐蚀。
- 温度：高温环境下的不锈钢更容易发生应力腐蚀。
高温会加速腐蚀反应的速率，增加不锈钢的腐蚀风险。
2. 材料因素：- 合金成分：不同成分的不锈钢具有不同的耐腐蚀性能。
一般来说，镍含量越高的不锈钢具有更好的耐腐蚀性能。
- 冷处理：冷处理可以增加不锈钢的强度，但也会增加应力腐蚀的风险。
冷处理后的不锈钢容易在应力作用下发生晶间腐蚀。
3. 应力因素：- 拉应力：拉应力是引起不锈钢应力腐蚀的主要应力形式。
拉应力会导致不锈钢晶粒的晶间腐蚀，从而降低材料的强度和耐腐蚀性能。
- 残余应力：残余应力是由于制造过程中的热处理、焊接或冷加工等引起的。
残余应力会削弱不锈钢的耐腐蚀性能，增加应力腐蚀的风险。
为了减少不锈钢的应力腐蚀风险，可以采取以下措施：- 控制环境条件，尽量避免不锈钢暴露在含有氯离子或酸性溶液的环境中。
- 选择合适的不锈钢材料，特别是具有高镍含量的不锈钢。
- 避免过度冷处理，以减少应力腐蚀的风险。
- 控制应力，尽量避免不锈钢受到拉应力或残余应力的影响。
总之，不锈钢应力腐蚀受到环境、材料和应力等多个因素的影响。
了解这些影响因素并采取相应的措施可以有效降低不锈钢应力腐蚀的风险。
1、耐蚀性不锈钢的耐蚀性是依靠于形成在其表面的钝化膜，根据是否具有保持这一钝化膜的使用环境条件，随之有明显的不同。
不锈钢通常在强氧化性的环境下，表现出强于贵金属的耐蚀性，与其它金属材料相比较，具有在大多数的腐蚀环境下易钝化的特征。
不锈钢主要分为马氏体系、铁素体系和奥氏体系，其中作为耐蚀性材料主要是铁素体系和奥氏体系。
马氏体系不锈钢含12%Cr，作为实用钢，随着Cr量的增加就越容易钝化。
铁素体系不锈钢在氯化物环境下，由于比奥氏体系不锈钢的应力腐蚀开裂灵敏性差，所以当作石油精制装置用材被广泛使用，相反，有易产生孔蚀、间隙腐蚀或焊接热影响区的晶界腐蚀的缺点。
但是，这些缺点都可以通过添加Ti、Mo元素来改善。
本系钢种的缺点与奥氏体系不锈钢相比，表面耐腐蚀性差，易产生常温切口脆性、475℃脆性、脆性、焊接脆性等等，而且一转变为脆化状态所有的耐蚀性就下降。
奥氏体系不锈钢通常在氧化性腐蚀环境下，使用SUS304；在还原性酸环境下，使用含有Mo或含Mo-Cn元素的SUS316、317、316Ti钢种。
特别在出现由于受焊接等的热影响问题时，在氧化性环境下，希望使用SUS304L、321、347等低碳钢、稳定性钢种；而在还原性环境下，即希望使用SUS316L、317L、316J1L等钢种。
在不锈钢中，还有用Mn置换Ni的Cr-Mn-Ni-N系列，奥氏体+铁素体二相系不锈钢。
前者是为了节省Ni，而将一部分或全部的Ni 以Mn和N来置换的钢种；后者的二相系不锈钢作为SUS329J1最近已被标准化，此钢种易钝化，钝化膜的稳定性好，置于氯化物的环境中，在孔蚀、间隙腐蚀、应力腐蚀开裂方面，表现出比含有Mo的奥氏体不锈钢SUS316更加优越的耐蚀性。
但是，在表面腐蚀性方面，由于Ni含量少，在硫酸浓度10%以上的情况，就比SUS316差。
1-1不锈钢的腐蚀形态（1）表面腐蚀是作为判定不锈钢的一般耐蚀性的基准。
因此根据腐蚀液或者环境的化学，物理条件明显不同，为发挥不锈钢的耐蚀性，为有效地形成钝化，至少需要12%的Cr，虽然对于像硝酸这样的氧化性酸表现出良好的耐蚀性，但在还原性酸的情况下，易被腐蚀。
各种不锈钢的耐腐蚀性能304是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。
301不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象，被用于要求较高强度的各种场合。
302不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种，通过冷轧可使其获得较高的强度。
302B是一种含硅量较高的不锈钢，它具有较高的抗高温氧化性能。
303和303Se是分别含有硫和硒的易切削不锈钢，用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。
303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件，因为在这类条件下，这种不锈钢具有良好的可热加工性。
304L是碳含量较低的304不锈钢的变种，用于需要焊接的场合。
较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀（焊接侵蚀）。
304N是一种含氮的不锈钢，加氮是为了提高钢的强度。
305和384不锈钢含有较高的镍，其加工硬化率低，适用于对冷成型性要求高的各种场合。
308不锈钢用于制作焊条。
309、310、314及330 不锈钢的镍、铬含量都比较高，为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。
而30S5和310S乃是309和310不锈钢的变种，所不同者只是碳含量较低，为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至最少。
330不锈钢有着特别高的抗渗碳能力和抗热震性．316和317型不锈钢含有铝，因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304不锈钢。
其中，316型不锈钢由变种包括低碳不锈钢316L、含氮的高强度不锈钢316N以及合硫量较高的易切削不锈钢316F。
321、347及348是分别以钛，铌加钽、铌稳定化的不锈钢，适宜作高温下使用的焊接构件。
348是一种适用于核动力工业的不锈钢，对钽和钻的合量有着一定的限制。
不锈钢的腐蚀与耐腐蚀的基本原理金属受环境介质的化学及电化学作用而被破坏的现象即腐蚀。
化学腐蚀的环境介质是非电解质（汽油、苯、润滑油等），电化学腐蚀的环境介质是电解质（各种水溶液）。
