应力腐蚀开裂（SCC）的特点是裂纹以穿晶或沿晶（沿晶界）的方式扩展。应力腐蚀开裂（SCC）有多种类型，例如氯化物引起的SCC和H2S引起的SCC。

应力腐蚀开裂（SCC）是下列三项因素共同作用的结果：

  1. 材料的拉伸应力
  2. 腐蚀性介质——特别是含氯化物或硫化氢（H2S）的介质。氯化物引起的应力腐蚀开裂通常发生在60℃（140ºF）以上。
  3. 使用易受应力腐蚀开裂（SCC）影响的材料

在含氯环境中，应力腐蚀开裂的前兆是点蚀，如果不锈钢的耐点蚀性不足，就会发生点蚀。

如何降低应力腐蚀开裂（SCC）的风险

应力腐蚀开裂（SCC）的风险可通过工厂和设备设计降至最低。尤为重要的是，要避免尖锐边缘和缺口处出现任何机械拉伸应力集中的现象。在许多情况下，选择合适的材料即可解决应力腐蚀开裂（SCC）的问题。

H2S引起的应力腐蚀开裂（SCC）

在石油和天然气行业中，潮湿和酸性的工艺流体通常含有一定量的硫化氢（H2S）。当考虑酸性工艺流体的腐蚀性时，必须考虑H2S的分压及pH值。此外，还必须考虑温度、氧和氯化物含量以及是否存在任何固体颗粒（如沙子）。

研究表明，H2S引起的应力腐蚀开裂在80℃左右的温度下最为严重，但在低于60℃（140℉）的温度下也会出现开裂。

试验

可按照NACE TM0177（5% NaCl和0.5%乙酸饱和H2S）或在高温高压的相关模拟使用环境中进行实验室试验。标准MR0175涵盖了包括SAF™ 2205、SAF™ 2507、Sanicro® 28、Alleima® 41和Alleima® 254 SMO*在内的几种Alleima合瑞迈牌号，通常不需要进行更多试验。

在实验室中使用含氯化物的环境对氯化物引起的SCC进行实验室试验。例如，可以在沸腾的40% CaCl2或含氯化物的水中进行试验。

对耐氯化物引起的应力腐蚀开裂（SCC）有较高抗性的牌号

双相不锈钢，具有高镍含量（> 25%）的奥氏体不锈钢。铁素体钢也具有耐开裂性，但可能会发生腐蚀。

下列Alleima合瑞迈牌号具有出色或优异的耐氯化物引起的应力腐蚀开裂（SCC）性：

  • SAF™ 3207
  • SAF™ 2707 HD
  • SAF™ 2507
  • SAF™ 2205
  • Sanicro® 28
  • Alleima® 254 SMO*

Alleima合瑞迈牌号的材料参数表

对 H2S 诱导的应力腐蚀开裂具有很强抗的牌号性

为了实现良好的耐H2S引起的应力腐蚀开裂（SCC）性，建议使用高镍含量的合金，这种类型的合金适用于当前大多数酸性环境。Sanicro® 28是一种具有极佳耐应力腐蚀开裂性的Alleima合瑞迈牌号。对于要求不高的环境，可以使用双相钢。

下列Alleima合瑞迈牌号具有出色或优异的耐H2S引起的应力腐蚀开裂（SCC）性：

  • Sanicro® 28
  • Sanicro® 41
  • 在某些情况下，也可以使用双相牌号SAF™ 2205、SAF™ 2507、SAF™ 2707 HD和SAF™ 3207

Alleima合瑞迈牌号的材料参数表

即使在氯化物含量很低和温度不高的情况下，ASTM 304和316型奥氏体钢的耐应力腐蚀开裂（SCC）性也有限。

应力腐蚀开裂（SCC）概述

  • 应力腐蚀开裂（SCC）的特点是裂纹以穿晶或沿晶的方式扩展
  • SCC是这三项因素共同作用的结果；拉伸应力、腐蚀介质和易受影响的材料
  • 应力腐蚀开裂（SCC）有多种类型，例如氯化物引起的SCC和H2S引起的SCC。

* 254 SMO是Outokumpu OY拥有的商标