斷裂部位通常不存在均勻腐蝕,斷裂往往以點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕為起始點(diǎn),從接觸介質(zhì)的金屬表面發(fā)生,往深處發(fā)展。裂紋的形態(tài),從外表宏觀觀察,裂紋較平直,常常有分枝、花紋或龜裂;從顯微鏡觀察裂紋橫切面可發(fā)現(xiàn),裂紋一般有分枝特征,裂紋尖端較銳利,根部稍寬,如圖3-10所示。從斷口形貌上分析,一般無(wú)明顯的塑性變形跡象,屬于完全脆性斷裂。從宏觀斷口看,斷口粗糙;斷裂總是從與介質(zhì)接觸的表面開(kāi)始,故起裂處表面附近的斷口顏色總是最深。斷口呈多層結(jié)晶狀、層片狀、放射性狀和山形形貌。從微觀上分析,奧氏體不銹鋼多為穿晶性斷裂,為穿晶型準(zhǔn)解理斷裂,呈河流花樣、扇形花樣和羽毛狀花樣,如圖3-11和圖3-12所示。鉻不銹鋼多系沿晶斷裂,呈冰糖花樣。
解決應(yīng)力腐蝕斷裂紋的理想途徑是從材料著手。各國(guó)冶金工作者為解決奧氏體型不銹鋼抗應(yīng)力腐蝕性的問(wèn)題進(jìn)行了大量科研工作,在不銹鋼系列中開(kāi)發(fā)出了新鋼種,如奧氏體-鐵素體型不銹鋼(簡(jiǎn)稱雙相不銹鋼)。這類鋼綜合了奧氏體型和鐵素體型不銹鋼兩者的優(yōu)點(diǎn),具有良好的韌性、強(qiáng)度和焊接性,其中屈服強(qiáng)度可達(dá)普通不銹鋼的兩倍;其優(yōu)良的耐中性氯化物應(yīng)力腐蝕性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)18-8型不銹鋼,并具有良好的抗孔蝕和縫隙腐蝕的能力。與此同時(shí),還必須采取控制工作應(yīng)力水平,降低或消除各種殘余應(yīng)力,隔離腐蝕介質(zhì)或加緩蝕劑等各種手段來(lái)防止應(yīng)力腐蝕的產(chǎn)生。