當(dang)(dang)不銹鋼發生應力腐蝕(shi)(shi)斷裂時，通常(chang)是特定離子(zi)(zi)存在下，一般是氯(lv)(lv)化物(wu)，陽極(ji)控制的(de)(de)斷裂，或者是陰(yin)極(ji)控制的(de)(de)加氫(qing)裂化。除(chu)氯(lv)(lv)化物(wu)外，其它(ta)(ta)鹵化物(wu)也能引起斷裂，但它(ta)(ta)們(men)(men)不經常(chang)遇(yu)到并且它(ta)(ta)們(men)(men)的(de)(de)作用(yong)取決于溶(rong)液中(zhong)的(de)(de)其它(ta)(ta)變量如酸(suan)度和(he)氧化能力，正如點蝕(shi)(shi)和(he)縫隙腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)情形。鹵素(su)鹽中(zhong)陽離子(zi)(zi)的(de)(de)影(ying)響主要是它(ta)(ta)們(men)(men)對水解pH的(de)(de)影(ying)響，酸(suan)性鹽越多(duo)腐蝕(shi)(shi)性就越強。最常(chang)見的(de)(de)鹽氯(lv)(lv)化鈉是相(xiang)當(dang)(dang)中(zhong)性的(de)(de)；它(ta)(ta)的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)性一般比(bi)含鈣及鎂的(de)(de)鹽要弱。加氫(qing)裂化通常(chang)需要高(gao)的(de)(de)氫(qing)分壓，并且主要限于雙相(xiang)和(he)鐵素(su)體不銹鋼的(de)(de)鐵素(su)體相(xiang)中(zhong)。
高(gao)(gao)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼，不(bu)(bu)(bu)(bu)管是什么結構(gou)類型，通常都(dou)比標準奧氏(shi)體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)更好(hao)。原因是從應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)角度看，304和316不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼中8%～12%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鎳(nie)(nie)含(han)(han)量處于一個不(bu)(bu)(bu)(bu)合(he)適的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)水平；Copson56多年前采用45%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沸騰MgCl2溶液證(zheng)明(ming)了(le)這一點。較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鎳(nie)(nie)、鉻、鉬含(han)(han)量提高(gao)(gao)了(le)奧氏(shi)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)，從而提高(gao)(gao)了(le)高(gao)(gao)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)。鐵素體(ti)相(xiang)進一步改善了(le)雙相(xiang)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)，并使(shi)得(de)鐵素體(ti)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼在(zai)通常碰到的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯化(hua)物(wu)介(jie)質(zhi)中具有非常好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)。此(ci)外，近(jin)來已(yi)明(ming)確了(le)45%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)沸騰MgCl2溶液，盡(jin)管能(neng)(neng)(neng)清楚地顯(xian)示出合(he)金化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)效果，但它是一種(zhong)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)極強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)介(jie)質(zhi)，在(zai)定(ding)義適用范圍時不(bu)(bu)(bu)(bu)一定(ding)有用。當前的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)研究已(yi)把重點放在(zai)模(mo)擬真實情況的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法(fa)步驟上。當在(zai)氯化(hua)鈉介(jie)質(zhi)中試驗(yan)時，既定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金化(hua)作用得(de)到證(zheng)實。此(ci)外，從高(gao)(gao)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼上獲得(de)有效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可能(neng)(neng)(neng)性(xing)(xing)(xing)(xing)也已(yi)被顯(xian)示出來，見圖61。在(zai)200℃、26%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)NaCl溶液中，處于奧氏(shi)體(ti)高(gao)(gao)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)不(bu)(bu)(bu)(bu)銹鋼鎳(nie)(nie)含(han)(han)量范圍的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金顯(xian)示出很長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)失效時間或不(bu)(bu)(bu)(bu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)狀態。
水(shui)和(he)含鹽水(shui)介質
高(gao)(gao)性(xing)能(neng)(neng)(neng)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂(lie)性(xing)能(neng)(neng)(neng)已經在(zai)各種(zhong)涉及到(dao)氯化物的(de)(de)(de)(de)(de)實驗(yan)(yan)(yan)(yan)室試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)中(zhong)得(de)到(dao)評估(gu)。當初開發(fa)(fa)(fa)出這些試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)以適用(yong)于會(hui)(hui)導(dao)致標準不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)冷卻水(shui)或(huo)者含鹽水(shui)等惡劣條件。通過試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)條件的(de)(de)(de)(de)(de)改變，產生(sheng)不同的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)程度，進(jin)行不同高(gao)(gao)性(xing)能(neng)(neng)(neng)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)和(he)標準不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)間的(de)(de)(de)(de)(de)對比。表31定性(xing)總結了不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)在(zai)這些試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)(neng)表現(xian)。表中(zhong)所列(lie)出的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)按如下(xia)順序排(pai)列(lie)：左邊是較(jiao)苛(ke)(ke)刻(ke)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)溫(wen)酸(suan)性(xing)氯化物介(jie)質；右(you)邊是苛(ke)(ke)刻(ke)的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)氧含量、高(gao)(gao)溫(wen)介(jie)質；中(zhong)間是較(jiao)適中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)低溫(wen)介(jie)質。表中(zhong)各個部分，所列(lie)出的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)分組從上(shang)到(dao)下(xia)按照耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性(xing)增(zeng)加的(de)(de)(de)(de)(de)順序排(pai)列(lie)。以316不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)為代表的(de)(de)(de)(de)(de)標準奧氏體(ti)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)，在(zai)所有這些試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)中(zhong)都會(hui)(hui)發(fa)(fa)(fa)生(sheng)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂(lie)。最苛(ke)(ke)刻(ke)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)，45%的(de)(de)(de)(de)(de)沸騰(teng)MgCl2溶液試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)將在(zai)除(chu)了低鎳鐵素體(ti)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)外的(de)(de)(de)(de)(de)所有高(gao)(gao)性(xing)能(neng)(neng)(neng)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)上(shang)引起(qi)應(ying)力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂(lie)。在(zai)最敏感的(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)(gang)種(zhong)和(he)最苛(ke)(ke)刻(ke)的(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)(yan)(yan)條件之間，合金的(de)(de)(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)(neng)存在(zai)一個很寬的(de)(de)(de)(de)(de)范圍。
在(zai)高(gao)性(xing)(xing)能奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)，A-2組的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)所有(you)(you)試(shi)驗中(zhong)(zhong)都表(biao)(biao)現出應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)斷(duan)裂的(de)(de)(de)(de)(de)(de)敏感(gan)性(xing)(xing)，而A-5組的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)稍好(hao)一些(xie)。雖然(ran)這兩組的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)太苛刻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)試(shi)驗中(zhong)(zhong)表(biao)(biao)現可能比(bi)316不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)好(hao)一些(xie)，但不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)應(ying)(ying)(ying)(ying)當用(yong)它(ta)(ta)們來解決(jue)316不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂問題(ti)，因(yin)為它(ta)(ta)們的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鎳(nie)(nie)含量(liang)(liang)僅(jin)僅(jin)稍高(gao)于316不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)。采用(yong)鎳(nie)(nie)含量(liang)(liang)在(zai)18%以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，則耐(nai)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂性(xing)(xing)能得到顯著改善(shan)。這種改善(shan)隨著鎳(nie)(nie)含量(liang)(liang)以及鉻和(he)(he)鉬含量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加而增加。例如，在(zai)高(gao)性(xing)(xing)能奧氏(shi)體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)，904L和(he)(he)20Cb-3不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)常常用(yong)于那些(xie)316不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂性(xing)(xing)能不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)足以滿足需要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)(ying)(ying)(ying)用(yong)，并且有(you)(you)優良的(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)現。表(biao)(biao)31顯示(shi)(shi)，A-4和(he)(he)A-6組的(de)(de)(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)更惡劣的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環境下應(ying)(ying)(ying)(ying)當是有(you)(you)效的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。高(gao)性(xing)(xing)能雙相不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)在(zai)耐(nai)應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂性(xing)(xing)能方面優于304和(he)(he)316不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)，因(yin)為它(ta)(ta)們含有(you)(you)鐵(tie)素(su)(su)體相，但是它(ta)(ta)們不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)像大多(duo)數高(gao)合(he)金(jin)化(hua)奧氏(shi)體和(he)(he)鐵(tie)素(su)(su)體合(he)金(jin)那樣能夠耐(nai)極(ji)端(duan)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)環境。這可能是因(yin)為它(ta)(ta)們2%～8%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鎳(nie)(nie)含量(liang)(liang)，在(zai)奧氏(shi)體相中(zhong)(zhong)是很有(you)(you)害的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。鐵(tie)素(su)(su)體不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)均(jun)有(you)(you)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)氯(lv)化(hua)物應(ying)(ying)(ying)(ying)力(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)斷(duan)裂性(xing)(xing)能。那些(xie)不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)含鎳(nie)(nie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)種在(zai)表(biao)(biao)31所示(shi)(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)任何試(shi)驗介質中(zhong)(zhong)沒有(you)(you)表(biao)(biao)現出敏感(gan)性(xing)(xing)，而在(zai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing)較(jiao)強的(de)(de)(de)(de)(de)(de)介質中(zhong)(zhong)，較(jiao)高(gao)合(he)金(jin)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)F-2和(he)(he)F-3組不(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)1%～4%的(de)(de)(de)(de)(de)(de)鎳(nie)(nie)含量(liang)(liang)會造成腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)敏感(gan)性(xing)(xing)。
將(jiang)實驗(yan)(yan)室(shi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)腐蝕斷裂數據用(yong)于工程設計(ji)是很困難的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，因(yin)(yin)(yin)為要涉及(ji)(ji)到(dao)除合金(jin)含量(liang)(liang)以(yi)外的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)許(xu)多(duo)(duo)系統變(bian)化(hua)因(yin)(yin)(yin)素(su)。這些變(bian)化(hua)因(yin)(yin)(yin)素(su)包括(kuo)實際的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應(ying)力(li)狀態、蒸(zheng)發(fa)(fa)和(he)局部(bu)離子濃縮(suo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可能性，以(yi)及(ji)(ji)由含氧量(liang)(liang)決定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)電位。易發(fa)(fa)生局部(bu)沸(fei)(fei)騰以(yi)及(ji)(ji)熱表(biao)面覆蓋保溫(wen)層(ceng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱交換(huan)器是經常(chang)碰到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)涉及(ji)(ji)如上因(yin)(yin)(yin)素(su)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情形。標準不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)局限(xian)性顯示，在這些場(chang)合需要采用(yong)高性能不銹鋼(gang)(gang)。Wick試(shi)(shi)驗(yan)(yan)和(he)液(ye)滴(di)蒸(zheng)發(fa)(fa)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)都試(shi)(shi)圖(tu)模擬(ni)這些條件(jian)。液(ye)滴(di)蒸(zheng)發(fa)(fa)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)是其中(zhong)較苛刻的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方法，并(bing)常(chang)在各(ge)種(zhong)(zhong)應(ying)力(li)水(shui)平下(xia)(xia)進行。許(xu)多(duo)(duo)情況下(xia)(xia)，該試(shi)(shi)驗(yan)(yan)可為鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)選擇提供指南(nan)。圖(tu)62給出了典型(xing)高性能不銹鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)液(ye)滴(di)蒸(zheng)發(fa)(fa)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)結果(guo)；所(suo)有(you)試(shi)(shi)驗(yan)(yan)都是在相同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗(yan)(yan)室(shi)、在完全相同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實驗(yan)(yan)條件(jian)下(xia)(xia)進行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。這些數據表(biao)明，鐵素(su)體(ti)不銹鋼(gang)(gang)，以(yi)及(ji)(ji)較高合金(jin)化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高性能奧氏(shi)體(ti)和(he)雙相不銹鋼(gang)(gang)組中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)種(zhong)(zhong)，在許(xu)多(duo)(duo)冷卻水(shui)應(ying)用(yong)所(suo)遇(yu)到(dao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)局部(bu)沸(fei)(fei)騰（沸(fei)(fei)點為常(chang)壓沸(fei)(fei)點）和(he)蒸(zheng)發(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)(xia)表(biao)現良好(hao)。
實(shi)(shi)際的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)現場(chang)使(shi)用(yong)經(jing)(jing)驗支持這(zhe)些結論。高性能(neng)(neng)不(bu)銹鋼代替由于(yu)應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂(lie)而失效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)304和(he)(he)(he)316不(bu)銹鋼熱(re)交(jiao)(jiao)(jiao)換器(qi)(qi)管道和(he)(he)(he)容器(qi)(qi)已經(jing)(jing)有(you)(you)許多成(cheng)功(gong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)例。這(zhe)些鋼種發(fa)生應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)斷裂(lie)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)可(ke)能(neng)(neng)性極少。雖然很(hen)難(nan)規定使(shi)用(yong)限制，但(dan)實(shi)(shi)驗室和(he)(he)(he)現場(chang)應用(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數據(ju)為在(zai)(zai)含氧(yang)冷卻水中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)應用(yong)提供了一些指導，見(jian)圖63。304和(he)(he)(he)316不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)這(zhe)條實(shi)(shi)線是根(gen)據(ju)一項對運行中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)熱(re)交(jiao)(jiao)(jiao)換器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)調查得來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)，描述了對于(yu)約六年(nian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)有(you)(you)效(xiao)使(shi)用(yong)年(nian)限，溫(wen)(wen)度(du)和(he)(he)(he)氯化(hua)(hua)物含量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)限制。這(zhe)條曲線隨熱(re)交(jiao)(jiao)(jiao)換器(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)種類和(he)(he)(he)工藝(yi)流體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)等(deng)因素的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)變化(hua)(hua)，位置會稍有(you)(you)變動，但(dan)它為304和(he)(he)(he)316不(bu)銹鋼提供了參考，并且強調了應力(li)(li)腐(fu)蝕(shi)雖然可(ke)以在(zai)(zai)較低溫(wen)(wen)度(du)下(xia)發(fa)生，但(dan)如果水中(zhong)氯化(hua)(hua)物濃(nong)度(du)很(hen)低時發(fa)生了蒸(zheng)發(fa)，它就很(hen)可(ke)能(neng)(neng)在(zai)(zai)約50℃ 以上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度(du)下(xia)發(fa)生。高性能(neng)(neng)不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)曲線是根(gen)據(ju)圖62的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)(shi)驗室試驗數據(ju)和(he)(he)(he)現場(chang)經(jing)(jing)驗得來(lai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。這(zhe)些曲線表明高性能(neng)(neng)不(bu)銹鋼在(zai)(zai)相當高的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氯化(hua)(hua)物濃(nong)度(du)和(he)(he)(he)溫(wen)(wen)度(du)下(xia)使(shi)用(yong)是有(you)(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。
含硫石油天然氣介(jie)質
硫化(hua)(hua)氫的(de)(de)存在增(zeng)加(jia)了油(you)氣生產(chan)常(chang)常(chang)涉及的(de)(de)高氯化(hua)(hua)物水(shui)溶液的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)，二(er)氧化(hua)(hua)碳的(de)(de)存在或有意添(tian)加(jia)的(de)(de)酸化(hua)(hua)劑(ji)增(zeng)大了這(zhe)些(xie)介質的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)。隨著(zhu)介質苛(ke)刻程度的(de)(de)增(zeng)加(jia)，發生點蝕(shi)(shi)(shi)(shi)或縫(feng)隙腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)斷裂甚至全面腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)的(de)(de)可能(neng)(neng)(neng)性(xing)增(zeng)加(jia)。在H2S含量相(xiang)對(dui)較(jiao)低(di)時(shi)，所(suo)有三(san)種(zhong)結構類型(xing)的(de)(de)標(biao)準不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)都能(neng)(neng)(neng)提(ti)供有效的(de)(de)耐(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)，并且許多(duo)已被(bei)納(na)入NACE標(biao)準MR0175，“油(you)田裝置使用(yong)的(de)(de)耐(nai)硫化(hua)(hua)物應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)斷裂的(de)(de)金(jin)屬材料”。然而(er)，當(dang)H2S分(fen)壓、氯化(hua)(hua)物濃度、溫度以及酸度增(zeng)加(jia)時(shi)，有必要采用(yong)高性(xing)能(neng)(neng)(neng)奧氏(shi)體(ti)(ti)和雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)以提(ti)供有效的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)。從(cong)H2S-促(cu)進應力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)斷裂的(de)(de)角度看(kan)，高性(xing)能(neng)(neng)(neng)奧氏(shi)體(ti)(ti)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)一般優于雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)，而(er)鐵素體(ti)(ti)鋼(gang)種(zhong)遠遠不(bu)(bu)如前面兩(liang)種(zhong)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)。因為許多(duo)應用(yong)要求高強度，所(suo)以中等腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)介質下，雙(shuang)相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)通常(chang)是首選(xuan)，并且它們已被(bei)廣泛(fan)地研(yan)究來(lai)確定在這(zhe)些(xie)環境(jing)下的(de)(de)適(shi)用(yong)性(xing)限制(zhi)。
雙相不(bu)銹鋼(gang)對含硫(liu)介質的(de)(de)(de)(de)耐蝕性是一(yi)個非(fei)常(chang)(chang)復雜的(de)(de)(de)(de)問題，因為耐蝕性取(qu)決于(yu)冶金學、環(huan)境(jing)和(he)應(ying)(ying)力(li)因素(su)之間的(de)(de)(de)(de)相互影(ying)響(xiang)。在(zai)H2S存在(zai)時(shi)，主要(yao)的(de)(de)(de)(de)失效方(fang)式是鐵素(su)體(ti)相的(de)(de)(de)(de)氫應(ying)(ying)力(li)斷(duan)裂(lie)。低(di)(di)pH和(he)高(gao)(gao)氯化物含量(liang)似乎加(jia)(jia)速了這(zhe)一(yi)過程(cheng)(cheng)。但溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)是這(zhe)樣(yang)的(de)(de)(de)(de)，隨(sui)著溫(wen)(wen)度(du)(du)從室(shi)溫(wen)(wen)升高(gao)(gao)到(dao)大約100℃，敏(min)感性增加(jia)(jia)，然后在(zai)較高(gao)(gao)溫(wen)(wen)度(du)(du)時(shi)下降。陽極應(ying)(ying)力(li)腐蝕斷(duan)裂(lie)機理(li)或均勻腐蝕在(zai)較高(gao)(gao)溫(wen)(wen)度(du)(du)下占(zhan)優勢，尤其當氯化物含量(liang)高(gao)(gao)時(shi)。從冶金學的(de)(de)(de)(de)角(jiao)度(du)(du)看，如果組織中鐵素(su)體(ti)所占(zhan)比例高(gao)(gao)，則對加(jia)(jia)氫裂(lie)化有(you)利(li)，而過多的(de)(de)(de)(de)奧氏體(ti)會促進陽極形式的(de)(de)(de)(de)斷(duan)裂(lie)發(fa)生(sheng)。冷加(jia)(jia)工(gong)會促使(shi)兩種(zhong)形式的(de)(de)(de)(de)斷(duan)裂(lie)發(fa)生(sheng)，但經常(chang)(chang)采用(yong)一(yi)定程(cheng)(cheng)度(du)(du)的(de)(de)(de)(de)冷加(jia)(jia)工(gong)來達到(dao)較高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)。除(chu)了已經提到(dao)的(de)(de)(de)(de)環(huan)境(jing)因素(su)外(wai)，粘在(zai)金屬表面的(de)(de)(de)(de)油(you)能起到(dao)抑制作用(yong)；一(yi)些離(li)子(zi)，如海水和(he)人工(gong)水中的(de)(de)(de)(de)碳(tan)酸氫鹽，也提高(gao)(gao)了pH，產(chan)生(sheng)了苛刻(ke)程(cheng)(cheng)度(du)(du)低(di)(di)于(yu)實驗室(shi)的(de)(de)(de)(de)介質環(huan)境(jing)，實驗室(shi)采用(yong)的(de)(de)(de)(de)是無緩沖劑的(de)(de)(de)(de)氯化鈉(na)溶液。在(zai)實驗室(shi)試(shi)驗中，試(shi)樣(yang)加(jia)(jia)載應(ying)(ying)力(li)的(de)(de)(de)(de)方(fang)式也會得出不(bu)同的(de)(de)(de)(de)試(shi)驗結果，必須從工(gong)程(cheng)(cheng)適用(yong)性的(de)(de)(de)(de)角(jiao)度(du)(du)加(jia)(jia)以解釋。
許多實(shi)驗(yan)室(shi)試驗(yan)的(de)(de)結(jie)果與實(shi)際應(ying)(ying)用(yong)經驗(yan)相(xiang)比，結(jie)論似乎過于保(bao)守。例(li)如，用(yong)慢應(ying)(ying)變速率(lv)試驗(yan)（SSRT）方法進行應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)評定，所(suo)確定的(de)(de)合(he)(he)格H2S水平一般低于用(yong)其他(ta)方法試驗(yan)得出(chu)的(de)(de)結(jie)果。這(zhe)種差異(yi)以(yi)及H2S和溫(wen)度對應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)的(de)(de)影響，見圖64。SSRT（慢應(ying)(ying)變速率(lv)試驗(yan)）通(tong)常在(zai)最低H2S分(fen)壓產生斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)，而且溫(wen)度在(zai)大(da)約100℃時，應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)敏感性(xing)為最大(da)值。已經確定了發(fa)生各(ge)種形式腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)H2S和溫(wen)度的(de)(de)范圍。圖65給出(chu)了一個2205雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)例(li)子(zi)。在(zai)一些H2S分(fen)壓和溫(wen)度組合(he)(he)最小值之(zhi)上，局部(bu)點(dian)蝕(shi)有(you)可(ke)能(neng)發(fa)生，然后是應(ying)(ying)力(li)(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)斷(duan)(duan)裂(lie)(lie)(lie)(lie)。在(zai)H2S分(fen)壓和溫(wen)度組合(he)(he)最大(da)值的(de)(de)地方，會發(fa)生均勻腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)。這(zhe)些范圍將隨著其他(ta)環境因(yin)素以(yi)及合(he)(he)金(jin)成(cheng)分(fen)和鋼(gang)種的(de)(de)變化(hua)而變化(hua)。圖66馬氏(shi)體、雙相(xiang)以(yi)及奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)情形說明了這(zhe)一點(dian)。雙相(xiang)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)在(zai)中等(deng)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)條件下有(you)優良的(de)(de)性(xing)能(neng)，但(dan)苛刻的(de)(de)應(ying)(ying)用(yong)條件，需要采用(yong)高(gao)性(xing)能(neng)奧氏(shi)體不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)或(huo)鎳(nie)基合(he)(he)金(jin)。
氫介質
標準和(he)高性(xing)(xing)能奧氏體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)對具有高氫氣分壓的(de)(de)環境(jing)有很(hen)好的(de)(de)耐(nai)腐(fu)蝕性(xing)(xing)，它們常被指定(ding)用于各種溫度(du)和(he)壓力的(de)(de)氫介(jie)質。鐵素(su)體(ti)(ti)相(xiang)對氫損(sun)害很(hen)敏感，從雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)，尤其鐵素(su)體(ti)(ti)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)較(jiao)差(cha)表現可(ke)以反(fan)映(ying)出來。雙相(xiang)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)在適(shi)中的(de)(de)含氫條件(jian)下能夠(gou)保持一定(ding)的(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)和(he)韌性(xing)(xing)，因為即使鐵素(su)體(ti)(ti)相(xiang)嚴重脆化(hua)，奧氏體(ti)(ti)相(xiang)還能提(ti)供剩余(yu)的(de)(de)塑(su)性(xing)(xing)。
這種奧氏體(ti)(ti)的(de)(de)有(you)(you)(you)利作用(yong)在(zai)(zai)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)鋼種中不(bu)存在(zai)(zai)；因此，當(dang)在(zai)(zai)涉及氫(qing)的(de)(de)應(ying)用(yong)中考慮它們時(shi)要(yao)謹(jin)慎。例如，當(dang)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼暴露(lu)在(zai)(zai)含氫(qing)的(de)(de)退火氣(qi)氛中時(shi)，會產生孔隙和(he)裂紋。加工碳氫(qing)化(hua)(hua)合物(wu)時(shi)，在(zai)(zai)比較適中的(de)(de)溫(wen)度(du)，有(you)(you)(you)充(chong)(chong)氫(qing)的(de)(de)可能性，特別是(shi)當(dang)充(chong)(chong)氫(qing)的(de)(de)催化(hua)(hua)劑(ji)如氰化(hua)(hua)物(wu)存在(zai)(zai)時(shi)。熱交(jiao)換器運(yun)送冷卻水(shui)時(shi)，如果表面是(shi)通過電耦合和(he)陰極(ji)保護來(lai)維持陰極(ji)，有(you)(you)(you)可能充(chong)(chong)氫(qing)并導(dao)致嚴重的(de)(de)脆(cui)化(hua)(hua)。充(chong)(chong)氫(qing)開始變(bian)得顯著(zhu)時(shi)的(de)(de)電勢(shi)相(xiang)對于標準甘汞電極(ji)大約為-800mV。氯(lv)化(hua)(hua)物(wu)濃度(du)、生物(wu)活性、電勢(shi)、溫(wen)度(du)以及時(shi)間都影(ying)響(xiang)充(chong)(chong)氫(qing)苛(ke)刻程度(du)。氯(lv)化(hua)(hua)物(wu)對由于氫(qing)脆(cui)造成 F-2組的(de)(de)鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼塑(su)性下降的(de)(de)影(ying)響(xiang)見圖67。氫(qing)脆(cui)降低了(le)塑(su)性和(he)韌(ren)性。破裂常(chang)(chang)常(chang)(chang)由于解理造成，但嚴重的(de)(de)氫(qing)脆(cui)甚至將引起晶界破裂。用(yong)鈦穩定(ding)化(hua)(hua)或鎳合金化(hua)(hua)似乎加劇了(le)這種作用(yong)。高純E-BRITE26-1可能是(shi)最耐蝕的(de)(de)高性能鐵(tie)素(su)體(ti)(ti)不(bu)銹鋼，在(zai)(zai)許(xu)多涉及氫(qing)和(he)氰化(hua)(hua)物(wu)的(de)(de)精煉廠應(ying)用(yong)中具有(you)(you)(you)良好的(de)(de)使用(yong)性能。
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