不銹鋼制的機器、配管等由于外圍大氣層的緣故而發(fā)生應力腐蝕斷裂，這一點很早就為人們所認識了。根據(jù)美國DuPont公司1950年發(fā)布的報告,僅他們公司本身就發(fā)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(fā)生位置主要分為兩類：一種是斷裂發(fā)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(fā)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(guī)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(fā)表過評論，這里省略不提。下面主要探討一下裸露表面發(fā)生的斷裂問題。
在海邊的化學工廠里，內部液體溫度較低且外部沒有保溫材料的SUS304鋼制器具、配管等，曾經(jīng)發(fā)生過由大氣造成的晶間斷裂現(xiàn)象。與外部有保溫材料的斷裂相比，這尚屬新問題，在日本大概是1975年以后才出現(xiàn)。1981、1982年曾有這類事例報告,而且其他地方也出現(xiàn)過同類事例，從而引起人們的關注，因此在1984年（社）化學工學協(xié)會化學裝置材料委員會的腐蝕分科會上，對由ESCC造成損傷的實際情況進行了調查。根據(jù)此次調查結果,在110例損傷事件中有47例（接近半數(shù)）是在裸露使用（外部沒有保溫材料）情況下發(fā)生的斷裂，問題非常嚴重。根據(jù)此調查報告，損傷的部位多見于焊接部分的熱影響部位，材料幾乎全部是SUS304型鋼，內部液體的溫度半數(shù)集中于50℃以下（外部有保溫材料的情況下為50~150℃),斷裂形態(tài)雖有穿晶裂紋，但大部分屬于晶間斷裂。此外其表面還附著有大量的氯化物。
目前，針對影響斷裂因素的實驗室研究正在進行。中村在1985年針對損傷事例的解析結果及實驗室中鹽水噴霧－干燥的反復試驗結果做了報告。此份報告從事例解析人手，認為由大氣造成的斷裂是材料反應的敏化、大氣中所含的海鹽粒子及材料表面的生銹等因素相互作用的結果，進而通過1%NaCl+0.5%H2O2水溶液中的干燥反復噴霧試驗，再現(xiàn)了這一斷裂現(xiàn)象，表明在敏化熱處理之前進行低溫加工，使SUS304鋼預先發(fā)生形變，這樣其粒界斷裂的敏感性會大大增強。此外，該報告還證實了低碳化及穩(wěn)定化不銹鋼、帶有表面樹脂涂層的SUS304 型鋼具有抗斷裂性能。此外，同年（1985年），笠原等人在英國ICI社研究的基礎上，用50℃的人工海水對U字形敏化304鋼做了100天的連續(xù)噴霧試驗，證實了鋁箔對生銹的304鋼具有擦光效果。
另一方面，莊司等人(1986年）把含有各種氯化物的滴液滴在尚未敏化的SUS304及SUS316L鋼的U字形試驗片上，并把這些試驗片置于50~70℃的環(huán)境下進行試驗，結果發(fā)現(xiàn)根據(jù)氯化物種類的不同，在各自固有的濕度下最容易斷裂，由海水引起的斷裂是MgCl2作用的結果。之后，他們（1989年）用兩年的時間在室內溫度下進行了同樣的試驗，結果只有滴有NaCl溶液的試驗片沒有斷裂，而滴有人工海水或MgCl2溶液的試驗片在30%~40%左右的相對溫度下就會發(fā)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(chǎn)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(huán)境相比，沒有直接被雨淋的環(huán)境更易導致斷裂的發(fā)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、316不銹鋼和316L不銹鋼斷裂的影響，結果發(fā)現(xiàn)只有敏化的未經(jīng)噴涂的304鋼才會發(fā)生斷裂，從而證明了噴涂能有效防止斷裂。
根據(jù)上述研究結果，我們也能明確解釋導致ESCC在裸露使用情況下產(chǎn)生斷裂的原因，而防止斷裂的對策也正如中原、尾崎所做的表7.9(1991年）所示。表7.9也列出了使用保溫材料時的對策，但不管何種情況，現(xiàn)在都采用可信度較高的噴涂法，因為這一辦法尚未得到充分的證明，所以今后也值得予以關注。
