304奥氏体不锈钢管为什么会开裂?

304奥氏体不锈钢管在温度变化时，其热膨胀系数不同，当温度发生变化时，其内外壁温度变化不均，会导致管道的拉伸变形，从而导致开裂。应力与环境腐蚀协同作用下引起金属开裂（或断裂的现象）叫做应力腐蚀开裂（SCC）。发生应力腐蚀开裂必须有2个条件存在，即应力和腐蚀介质。这也是目前我国不锈钢管加工技术和设备。

应力腐蚀是不锈钢重要失效形式之一，典型的应力腐蚀裂纹呈树枝状。不同腐蚀介质环境下不锈钢的应力腐蚀行为研究是不锈钢腐蚀研究的1项重要内容。作为典型的不锈钢应力腐蚀重要因素之一，C1-离子对奥氏体不锈钢应力腐蚀行为的影响更是被人们广泛地研究。由于不锈钢在实际应用中经常处于变温的腐蚀介质中，温度对于不锈钢腐蚀的影响倍受关注，成为不锈钢腐蚀研究的1项不可或缺的重要内容。残余奥氏体为了使马氏体时效不锈钢具有优良的性能。

304不锈钢是非稳态奥氏体，在一定温度或一定水质环境下会发生应力腐蚀，由于应力腐蚀属于缓慢性腐蚀，因此，也是不锈钢中最常见的腐蚀，并且是造成不锈钢成套设备发生事故的最主要的腐蚀。不锈钢应力腐蚀不能简单地归咎于某一方面的原因，在设备设计过程中还应该考虑其各方面的因素，如水质、温度、设备结构等。经过抛光处理的抗菌不锈钢管表面还会形成一层看不见的保护膜。

例如用不锈钢制成的换热器，一边通水、一边通油，由于介质和温度不同，经过长期的冷热交换，应力比较大。设计时肯定考虑过水质的影响，但是不能单纯以对腐蚀介质的限定含量或介质纯净度的要求来替代对SCC的全面控制，而忽略了温度、结构、应力、使用一定时期内介质的变化等等因素。近年来研制的高N含量的奥氏体不锈钢即高强无磁奥氏体不锈钢。

奥氏体不锈钢应力腐蚀开裂主要是介质与应力的合力，最主要的介质为氯离子和介质中的总盐量；应力腐蚀裂纹多发生在不锈钢的焊接区域，因为此区域的应力大（有焊接残余应力），在一定的介质环境下容易出现应力腐蚀裂纹。例如，304不锈钢焊接成冷凝设备（内接冷凝管）时出现的应力腐蚀裂纹，裂纹发生在焊缝附近，裂纹呈树枝状。利用式和以及Cr、Ni含量与Ms的关系可计算出不含残余奥氏体和铁素体的马氏体时效不锈钢的化学成分。

因此，对于不锈钢设备在介质中使用，一定要考虑介质和应力对不锈钢的影响，不能在质量浓度超标的介质中使用，对于应力较大的设备应经过应力退火处理，特别是不锈钢焊接设备。