奥氏体不锈钢的应力腐蚀及其防护
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象 ， 口形 貌呈 海滩 条纹 、 毛状 、 子 形等症 状 。 断 羽 扇 裂 纹方 向宏 观上 和 主 拉 伸应 力 的 向垂 直 ， 观 微
上 略有 偏移 。
其 突发 性危及 人 身安全 ， 特别 是对 承 压设备 ， 往 往
会 造成 十分严 重 的后果 。
据 统计 ， 在设 备腐 蚀事 故 中 ， 氏体不 锈钢 的 奥
工 、 形 和 制 造 期 间 。其 裂 纹 一 旦 形 成 ， 展 速 度 成 扩
间 的 １ ％。在有 裂纹 的情 况 下 ， 力腐 蚀 断 裂 过 Ｏ 应 程 只有裂 纹 扩 展 和失 稳 断 裂 阶 段 。 由此 可见 ， 应 力腐 蚀断 裂 可能 在很 短 时 间 内发 生 ， 裂 纹 扩展 且 很快 ， 最终 腐蚀 开裂 ， 但也 有 可能若 干 年后发 生 。 裂纹 断 口的形 貌 ， 观上 属 于脆性 断裂 ， 宏 即使 塑性很 高 的材 料 也 是 如 此 。但 从 微 观上 观 察 ， 在
腐蚀 占整个腐蚀 事 故 的 ４ ～ ５ ， 氏体 不锈 ８ ８ 奥 钢 的应力 腐蚀 开裂 在所有 材料 的应 力腐 蚀 开裂 事 故 中 占 ７ ％ 。因此 研 究 奥 氏 体 不 锈 钢 的 应 力 腐 Ｏ 蚀开 裂机 理 ， 采取 有针 对性 的 防护措施 ， 确保 并 对 压力容 器 安全运 行是 十分 必要 的 。
腐 蚀 与 防护
Ｐｒ化 ｅｍ 备 术２０１）４・ 石 ｏ—Ｃｈ 设ｃａｌＥｑｕｉ０ｎｔＴｅｃｈｎｏｌｇｙ 油 工 ｉ 技 ，１３４・ ９ ｅ ｔ ｐ ｍｅ，（ ｏ
奥 氏体 不 锈 钢 的 应 力 腐 蚀 及 其 防 护
刘 建 洲
（ 国 石化 集 团 宁 波 ＿ 程 有 限 公 司 ， 江 宁波 ３ ５ ０ ） 中 Ｔ － 浙 １ ］ ３
称为 应力 腐蚀 。应力 腐 蚀断裂 过 程可分 为 三个 阶
段 ：１ （ ）萌生 阶段 ， 由于腐 蚀 引起 不 锈钢 的腐蚀 即 敏感 部位形 成 微 小 蚀 坑 或 裂 纹 的 阶段 ； ２ （ ）裂 纹
作 者 简 介 ： 建 州 （ ９ ６ ）男 ， 业 于兰 州 职 业 技 术 学 院 化 刘 １５ 一 ， 毕
收 稿 日期 ： ０ ９ １ － ７ ２ ０ —２ ０ 。
不 锈钢 在特 定 的 腐蚀 性 介 质 和 拉 应 力 （ 以 可
是焊 接 、 曲或 其 它成形 工 艺引起 的残 余应 力 ， 弯 也
可 以 是 内 压 、 械 载 荷 或 热 膨 胀 引 起 的 应 力 ） 同 机 的
时作 用 下会 出现 低 于 强度 极 限 的脆 性 开 裂 现 象 ，
远 大 于其 他 腐蚀 给 工 程 带 来 的 安 全 隐 患 要 重 大 。文 章 着 重 介 绍 奥 氏体 不锈 钢 的应 力 腐蚀 及 其 防 护 。
、
关 键 词 ： 氏 体 不 锈 钢 ； 力 腐蚀 ； 护 奥 应 防
在石 油化 工 设 备 中， 氏体 不 锈 钢 以其 优 良 奥
扩 展 阶段 ， 由裂 纹 源或蚀 坑达 到极 限应 力值 （ 即 单 位 面积所 能 承 受 的最 大 载 荷 ） 止 的这 一 阶段 ； 为 （ ）失 稳断 裂 阶段 。 ３ 第一 阶段 受力 影 响很小 ， 间长 ， 时 约为 断裂 总
断 裂 面 上 仍 有 塑 性 流 便 痕 迹 。 断 面 有 裂 纹 分 叉 现
比其他 类 型 的局 部 腐 蚀 速度 快 。因此 ， 力 腐 蚀 应 开裂是 目前 所 知 的腐 蚀 类 型 中破 坏 性 最 大 的一 类 。它 不仅 会 因停 产 造 成 经 济 上 的损 失 ， 会 因 还
应力 腐蚀 破裂 的机 理 ， 般 认 为 是腐 蚀 环境 一
中金 属表 面生 成 的保护 膜在 拉应 力 的作用 下产 生 滑移 ， 使钝 化膜 破裂 ， 形成 蚀孔 和裂 纹 源 。金 属 内 部 产生 了一 条狭 窄 的活 性 通 道 ， 后 在拉 应 力 的 随 作 用下 ， 活性 通道 前端 的钝 化膜 反复 破裂 ， 产生 裂
工 机 械专 业 ， 在 中 国石 化 集 团宁 波 工 程 有 限公 司 一 直 从 事 现
压 力 容 器设 计工 作 ， 主任 工 程 师 。 副
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时 间 的 ９ 。 后 两 个 阶 段 时 间 短 ， 为 断 裂 总 时 Ｏ 约
的机械性 能 和耐 腐 蚀 性 能得 到 广 泛 应 用 ， 其 主 但 要 弱点之 一是 易产 生应力 腐蚀 开裂 。应 力腐 蚀 开
裂是 一种 腐蚀 速度 快 ， 坏严 重 ， 往往 在没 有产 破 且 生 任何 明显 的宏 观 变 形 、 出 现 任何 预 兆 的 情 况 不 下 突然发 生 的脆 性 断 裂 。到 目前 为 止 ， 尚难 在设 备 和部件 的生 产 、 用 和运 行 过 程 中进 行有 效 的 使 监测 。应 力腐蚀 破 坏既 可能 出现在 设备 运行 过程 中， 可能 出现在 设 备使用 以前 ， 至 出现在 的加 也 甚
ｌ 应 力 腐 蚀 破 裂 的 特 征 与 机 理
应力 腐 蚀裂 纹 形 态 有沿 晶型 、 晶型 和 混 合 穿 型 。例 如 ， 氏体 不锈 钢多 是穿 晶型 的 （ 力腐 蚀 奥 应 破裂 ） 但 镍基 合 金 、 合 金 和 高 强度 钢 是 沿 晶 型 ， 铝 的 （ 为 晶间腐 蚀破 裂 ） 称 。
摘
要 ： 氏体 不 锈 钢 一 般 情 况 下具 有 较 好 的 耐 腐 蚀 性 ， 在 特 殊 的 操 作 工 况 下 ， 材 料 不 但 不 能 有 效 奥 但 此
地抑 制 腐蚀 ， 而 还 会 出现 诸 如 点 蚀 、 隙 腐 蚀 、 力 腐蚀 、 间 腐 蚀 等 现 象 ， 两 种 腐 蚀 其 隐 蔽 性 和 危 害 性 反 缝 应 晶 后
