奧氏體不銹鋼的氯化物應(yīng)力腐蝕開裂研究進(jìn)展

奧氏體不銹鋼（300系列不銹鋼）因具有優(yōu)良的耐蝕、耐熱和力學(xué)性能，以及良好的加工性能，廣泛地用作石化、煤化工、電力、造紙、化學(xué)等行業(yè)主要設(shè)備和管道的結(jié)構(gòu)材料。

雖然不銹鋼具有全面和優(yōu)良的綜合性能，在實(shí)際工程應(yīng)用中，特別是煤化工、石油化工等復(fù)雜和惡劣的服役環(huán)境下，不銹鋼材料的設(shè)備和管道出現(xiàn)腐蝕失效的問題屢見不鮮，尤其是應(yīng)力腐蝕開裂失效最為突出。

中國腐蝕與防護(hù)學(xué)會、中國石油學(xué)會和中國化工學(xué)會在上世紀(jì)九十年代聯(lián)合調(diào)查表明，國內(nèi)各行業(yè)因腐蝕造成的損失平均約占國民生產(chǎn)總值的3%，石油和化工行業(yè)因腐蝕造成的損失約占其產(chǎn)值的6%左右。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，奧氏體不銹鋼設(shè)備和管道發(fā)生腐蝕失效案例最為嚴(yán)重，占腐蝕失效總數(shù)的50%左右；從奧氏體不銹鋼腐蝕失效類型來看，以應(yīng)力腐蝕開裂（SCC）最為突出，占其腐蝕失效案例的40%左右，以晶間腐蝕為代表的局部腐蝕占16%左右。

奧氏體不銹鋼設(shè)備和管道應(yīng)力腐蝕開裂失效大部分由氯離子介質(zhì)引起。從上世紀(jì)50年代以來，國內(nèi)外科研人員對奧氏體不銹鋼發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂進(jìn)行了長期不懈的研究和探索，發(fā)表了大量的研究論文，使人們對該類應(yīng)力腐蝕開裂有了越來越深刻的認(rèn)識。盡管如此，奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂事故仍時(shí)有發(fā)生，中石化煉化工程集團(tuán)的技術(shù)人員針對近年來國內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道的影響奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂的諸多因素、安全評價(jià)及腐蝕檢測方法等方面進(jìn)行總結(jié)評述，為煤化工和石油化工行業(yè)奧氏體不銹鋼的選用和安全可靠服役運(yùn)行提供參考。

分析表明，奧氏體不銹鋼應(yīng)力腐蝕開裂是一個(gè)復(fù)雜的過程，其影響因素與應(yīng)力狀態(tài)、介質(zhì)環(huán)境、材料合金成分有關(guān)。奧氏體不銹鋼雖然對氯化物產(chǎn)生的SCC很敏感，但氯并不是唯一的決定因素，其他如溫度、pH值、氧含量、鹵族元素、強(qiáng)氧化介質(zhì)都對SCC具有明顯的影響。關(guān)于奧氏體不銹鋼的氯化物SCC敏感性評價(jià)和現(xiàn)場裂紋檢測，應(yīng)根據(jù)研究和實(shí)際應(yīng)用需要，通過比較不同方法的優(yōu)劣，提高評價(jià)和檢測的準(zhǔn)確性。針對奧氏體不銹鋼的氯化物SCC壽命預(yù)測方法尚在探索之中，相關(guān)準(zhǔn)確性以及與工程實(shí)踐的相關(guān)性有待于進(jìn)一步的研究。

針對奧氏體不銹鋼氯化物SCC的減緩措施要視具體的材料、環(huán)境而定，具體如下：

（1）根據(jù)環(huán)境選取適宜材料，可以從普通18-8型、高鎳含鉬316/317型、雙相不銹鋼到6Mo超級奧氏體不銹鋼來選??；

（2）根據(jù)具體情況可對奧氏體不銹鋼部件進(jìn)行穩(wěn)定化處理，以消除殘余應(yīng)力，但應(yīng)注意熱處理可能帶來的敏化和變形、熱疲勞開裂等因素；

（3）奧氏體不銹鋼設(shè)備和管件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)盡量避免氯化物集中或沉積的可能，尤其是避免介質(zhì)流動死角或低流速區(qū)；

（4）降低材料的表面粗糙度，防止機(jī)械劃痕、擦傷和麻點(diǎn)坑等，減少氯化物聚集的可能性；

（5）根據(jù)奧氏體不銹鋼設(shè)備和管道服役工況和介質(zhì)，在材料表面敷涂涂層，避免材料直接接觸腐蝕介質(zhì)。