不銹鋼制的機器、配管等由于外圍大氣層的緣故而發生應(ying)力腐蝕斷裂，這一點很早就為人們所認識了。根據美國DuPont公司1950年發布的報告,僅他們公司本身就發生了40起同類事例。這種斷裂一般被稱為外應力腐蝕斷裂（external stress corro-sion cracking,略稱ESCC),發生位置主要分為兩類：一種是斷裂發生位置表面有保溫材料的時候；另一種是沒有保溫材料，在裸露不銹鋼上直接發生。前者主要是雨水等通過外部的保溫材料（用來保護內部流體的溫度）達到鋼表面，雨水和保溫材料中的氯離子凝聚在表面從而引起斷裂。因此以美國為主，主要通過Wick試驗和MIL規格試驗來研究各種因子的影響，后來決定要把重點放在保溫材料的選定而不是材料上。這種斷裂就本質上來說是水溶液中的應力腐蝕斷裂，此外，大久保對此也發表過評論，這里省略不提。下面主要探討一下裸露表面發生的斷裂問題。
在(zai)海(hai)邊的(de)(de)(de)(de)(de)化學(xue)(xue)工廠(chang)里，內部(bu)(bu)(bu)(bu)液(ye)體(ti)溫(wen)(wen)度較低且外部(bu)(bu)(bu)(bu)沒(mei)有(you)保溫(wen)(wen)材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)SUS304鋼(gang)制器具(ju)、配(pei)管等，曾經(jing)發生(sheng)過由大氣造成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)晶間(jian)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)現象(xiang)。與外部(bu)(bu)(bu)(bu)有(you)保溫(wen)(wen)材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)相比(bi)，這尚屬新問題，在(zai)日(ri)本大概是1975年以后才出現。1981、1982年曾有(you)這類事例(li)報告,而且其(qi)他地方也出現過同(tong)類事例(li)，從(cong)而引起人們的(de)(de)(de)(de)(de)關注(zhu)，因此(ci)(ci)在(zai)1984年（社）化學(xue)(xue)工學(xue)(xue)協會(hui)化學(xue)(xue)裝(zhuang)置材(cai)(cai)(cai)料(liao)委員(yuan)會(hui)的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕分(fen)科會(hui)上(shang)，對由ESCC造成(cheng)損傷的(de)(de)(de)(de)(de)實(shi)際情況進行(xing)了調查。根(gen)據此(ci)(ci)次調查結果,在(zai)110例(li)損傷事件(jian)中有(you)47例(li)（接(jie)近半數(shu)）是在(zai)裸露使用（外部(bu)(bu)(bu)(bu)沒(mei)有(you)保溫(wen)(wen)材(cai)(cai)(cai)料(liao)）情況下(xia)發生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)，問題非常嚴(yan)重。根(gen)據此(ci)(ci)調查報告，損傷的(de)(de)(de)(de)(de)部(bu)(bu)(bu)(bu)位多見于(yu)焊接(jie)部(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)熱影響部(bu)(bu)(bu)(bu)位，材(cai)(cai)(cai)料(liao)幾乎全部(bu)(bu)(bu)(bu)是SUS304型鋼(gang)，內部(bu)(bu)(bu)(bu)液(ye)體(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)(wen)度半數(shu)集中于(yu)50℃以下(xia)（外部(bu)(bu)(bu)(bu)有(you)保溫(wen)(wen)材(cai)(cai)(cai)料(liao)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)為50~150℃),斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)形態雖有(you)穿晶裂(lie)(lie)(lie)紋，但(dan)大部(bu)(bu)(bu)(bu)分(fen)屬于(yu)晶間(jian)斷(duan)裂(lie)(lie)(lie)。此(ci)(ci)外其(qi)表面還附著有(you)大量的(de)(de)(de)(de)(de)氯化物。
目(mu)前(qian)(qian)，針(zhen)對影(ying)響(xiang)斷(duan)裂因素(su)的(de)(de)(de)實(shi)驗(yan)室(shi)研究正在(zai)(zai)進(jin)(jin)行。中(zhong)村(cun)在(zai)(zai)1985年(nian)針(zhen)對損傷(shang)事(shi)例(li)的(de)(de)(de)解析結(jie)(jie)果及實(shi)驗(yan)室(shi)中(zhong)鹽水噴霧－干燥的(de)(de)(de)反(fan)復(fu)試(shi)驗(yan)結(jie)(jie)果做(zuo)了報(bao)告(gao)。此(ci)份報(bao)告(gao)從事(shi)例(li)解析人手(shou)，認(ren)為(wei)由大(da)氣(qi)造成(cheng)的(de)(de)(de)斷(duan)裂是材料(liao)反(fan)應的(de)(de)(de)敏化(hua)、大(da)氣(qi)中(zhong)所含的(de)(de)(de)海(hai)(hai)鹽粒(li)子及材料(liao)表面的(de)(de)(de)生(sheng)銹等因素(su)相互作用的(de)(de)(de)結(jie)(jie)果，進(jin)(jin)而通過1%NaCl+0.5%H2O2水溶液中(zhong)的(de)(de)(de)干燥反(fan)復(fu)噴霧試(shi)驗(yan)，再(zai)現了這一斷(duan)裂現象，表明(ming)在(zai)(zai)敏化(hua)熱處理(li)之前(qian)(qian)進(jin)(jin)行低(di)溫加工(gong)，使SUS304鋼(gang)預先發生(sheng)形變，這樣(yang)其粒(li)界斷(duan)裂的(de)(de)(de)敏感性會大(da)大(da)增(zeng)強。此(ci)外，該報(bao)告(gao)還證實(shi)了低(di)碳(tan)化(hua)及穩定(ding)化(hua)不銹鋼(gang)、帶有表面樹脂涂層的(de)(de)(de)SUS304 型鋼(gang)具有抗斷(duan)裂性能。此(ci)外，同年(nian)（1985年(nian)），笠原等人在(zai)(zai)英國ICI社研究的(de)(de)(de)基礎上，用50℃的(de)(de)(de)人工(gong)海(hai)(hai)水對U字形敏化(hua)304鋼(gang)做(zuo)了100天的(de)(de)(de)連續(xu)噴霧試(shi)驗(yan)，證實(shi)了鋁箔(bo)對生(sheng)銹的(de)(de)(de)304鋼(gang)具有擦光效果。
另一方面(mian)，莊司等人(1986年）把含有(you)(you)各種氯化物的(de)(de)滴液(ye)滴在(zai)尚未敏化的(de)(de)SUS304及SUS316L鋼的(de)(de)U字形試驗(yan)(yan)片(pian)上，并(bing)把這些試驗(yan)(yan)片(pian)置(zhi)于50~70℃的(de)(de)環境下(xia)進行試驗(yan)(yan)，結果(guo)發現根據氯化物種類的(de)(de)不同，在(zai)各自固有(you)(you)的(de)(de)濕度下(xia)最(zui)容易斷裂，由海水(shui)引起(qi)的(de)(de)斷裂是MgCl2作用(yong)的(de)(de)結果(guo)。之后，他們（1989年）用(yong)兩年的(de)(de)時間在(zai)室內溫度下(xia)進行了(le)同樣的(de)(de)試驗(yan)(yan)，結果(guo)只有(you)(you)滴有(you)(you)NaCl溶液(ye)的(de)(de)試驗(yan)(yan)片(pian)沒有(you)(you)斷裂，而滴有(you)(you)人工海水(shui)或(huo)MgCl2溶液(ye)的(de)(de)試驗(yan)(yan)片(pian)在(zai)30%~40%左右的(de)(de)相(xiang)對(dui)溫度下(xia)就會發生斷裂。
1987年竹本等人認為造成已敏化的SUS304 低溫斷裂的有害因素除了大氣中存在的氯離子之外，還包括因焊接和焊接后的表面處理而產生的氟離子，就此他們做了試驗，結果表明氟離子極為有害，正如圖7.17 所示，即使在0.00001%~0.0001%這樣較低的濃度下，也是有害的。而且，梅村等（1987年）為了明確影響斷裂的因素，對已敏化的SUS304 進行了大氣暴露試驗和實驗室性質的研究。其中，大氣暴露試驗的結果表明與被雨淋的環境相比，沒有直接被雨淋的環境更易導致斷裂的發生，進而他們得出了與上述莊司等人相同的結論：溫度、濕度、鹽的吸濕性等影響鹽干燥程度的條件是影響斷裂的重要因素，特別是海鹽粒子中所含的MgCl2使得SUS304極易斷裂。
進而，都島等（1987年）在海邊做了兩年的暴露試驗，來研究敏化熱處理與各種涂漆對304不銹鋼、304L不銹鋼(gang)、316不(bu)銹鋼和316L不銹鋼斷裂的影響，結果發現只有敏化的未經噴涂的304鋼才會發生斷裂，從而證明了噴涂能有效防止斷裂。
根(gen)據(ju)上述研究結果，我們也能明(ming)確(que)解(jie)釋導致ESCC在(zai)裸露(lu)使用(yong)(yong)情況下(xia)產生斷(duan)裂的(de)(de)原因(yin)，而防止(zhi)斷(duan)裂的(de)(de)對策也正(zheng)如中原、尾崎所做的(de)(de)表7.9(1991年）所示。表7.9也列(lie)出了使用(yong)(yong)保溫材料時的(de)(de)對策，但不管何種情況，現在(zai)都采用(yong)(yong)可信度較高的(de)(de)噴涂(tu)法，因(yin)為這一辦法尚未得到充(chong)分(fen)的(de)(de)證明(ming)，所以(yi)今后也值得予(yu)以(yi)關注。
