参考文献：王志文，张二庚． 奥氏体不锈钢使用中值得注意的几个问题[J]. 化工机械，2002，29(6)。
大家都熟悉奥氏体不锈钢的晶间腐蚀和应力腐蚀开裂问题。 请参考我们之前的文章《》。
不锈钢的晶间腐蚀倾向试验是设计文件中常见的内容，HG/T 20581等标准中的相关内容也比较明确。 水压试验或工作介质中的氯离子含量也是设计奥氏体不锈钢设备时的一个基本问题。 除氯离子外，湿硫化氢、连多硫酸等可能产生硫化物的环境也会引起奥氏体不锈钢的应力腐蚀开裂。
值得一提的是，虽然HG/T 20581湿硫化氢腐蚀章节中没有提到奥氏体不锈钢，但参考文献指出，奥氏体不锈钢溶解原子氢的能力比铁素体钢大得多。 ，但氢致湿硫化氢应力腐蚀开裂仍会发生，特别是在冷加工硬化过程中发生形变马氏体组织转变后。
冷加工硬化增加应力腐蚀开裂敏感性
奥氏体不锈钢具有优良的冷加工性能，但其加工硬化非常明显。 冷加工变形程度越大，硬度上升越高。 由于加工硬化而导致的硬度增加也是不锈钢应力腐蚀开裂的重要原因，尤其是母材而不是焊缝。
有以下几种情况：
第一种情况是奥氏体不锈钢冷旋压加工出椭圆形或盘形封头后，过渡区的冷变形最大，硬度也达到最高。 投入使用后钢材冷加工，过渡区出现氯离子应力腐蚀开裂，造成设备泄漏。
第二种情况是不锈钢板卷制后通过液压成型制成的U型波纹膨胀节。 波峰处冷变形最大，硬度也最高。 应力腐蚀裂纹多数沿波峰发生，甚至沿一圈波峰发生裂纹。 涉及低应力脆性断裂的爆炸事故。
第三种情况是波纹换热管应力腐蚀开裂。 波纹换热管是由不锈钢无缝管冷挤压而成。 波峰和波谷受到不同程度的冷变形和变薄。 波峰和波谷可能会引起多个应力腐蚀裂纹。
奥氏体不锈钢冷加工硬化的实质是形变马氏体的生成。 冷加工变形越大，产生的变形马氏体越多，硬度越高。 同时，材料内部的内应力也较大。 事实上，如果在加工成型后进行固溶热处理，可以降低硬度，并且可以大大减少残余应力。 同时还可消除马氏体组织，从而避免应力腐蚀开裂。
高温下长期使用引起的脆化问题
目前，高温强度较高的铬钼钢是400～500℃容器和管道的主要材料，而各种奥氏体不锈钢则主要用于500～600℃甚至700℃的容器和管道。 。 在设计时，人们往往更加关注奥氏体不锈钢的高温强度，要求其碳含量不能太低。 高温许用应力基本上是通过高温持久强度试验外推得到的，可以保证在设计应力下使用10万小时不发生蠕变断裂。
但奥氏体不锈钢在高温下时效脆化的问题也不容忽视。 奥氏体不锈钢在高温下长期使用后，会发生一系列的组织变化，这将严重影响钢的一系列力学性能，特别是脆性显着增加，韧性显着下降。
高温下长期使用后的脆化问题一般是由两个因素引起的钢材冷加工，一是碳化物的形成，二是σ相的形成。 材料长期使用后碳化物相和σ相继续沿晶体析出，甚至在晶界上形成连续的脆性相，极易引起沿晶断裂。
σ相（Cr-Fe金属间化合物）的形成温度范围约为600～980℃，但具体温度范围与合金成分有关。 σ相析出的结果是奥氏体钢的强度显着增加（强度可能增加一倍），同时也变硬变脆。 高铬是高温σ相形成的主要原因。 Mo、V、Ti、Nb等是强烈促进σ相形成的合金元素。
碳化物的形成温度（ ）在奥氏体不锈钢的敏化温度范围内，即400～850℃。 高于敏化温度上限会发生溶解，但溶解的Cr会促进σ相的进一步形成。
因此，当奥氏体钢用作耐热钢时，应加强对高温时效脆化的认识和预防。 就像火电厂的金属监测一样，可以定期检查金相组织和硬度变化。 必要时可取出样品进行金相和硬度检查，甚至可以进行综合力学性能和耐久强度测试。
