浙江至德鋼業有限公司通過四點彎曲和慢應變拉伸兩種試驗方法，定性和定量的表征不同狀態310S不銹鋼管的應力腐蝕性。通過對腐蝕產物、斷口形貌和裂紋擴展等特征的觀察，歸納總結規律，并探究其應力腐蝕開裂的機理。圖為在腐蝕環境中加載30天后的四點彎曲試樣照片，我們發現，在試樣表面均有黑褐色的腐蝕產物附著，不過腐蝕程度并不嚴重。其中冷軋態試樣發生了斷裂，在試樣表面還可觀察到許多未貫穿試樣的裂紋。而固溶態和時效態則沒有開裂，試樣表面完整，未發現裂紋。說明310S不銹鋼管經過冷軋處理后應力腐蝕破裂的傾向顯著變大了。

 至德鋼業通過SEM進一步觀察試樣，可以發現三種試樣表面情況類似，均被一層較薄的腐蝕產物覆蓋，如圖所示。進一步放大倍數至20000倍可以觀察到，腐蝕產物形狀多為顆粒狀多面體，尺寸較小，同時也存在少量針狀腐蝕產物，其組成成分主要為鐵和鉻的硫化物和氧化物。

  1. 在四點彎曲試驗中，冷軋態試樣發生了斷裂，在試樣表面還可觀察到許多未貫穿試樣的裂紋，而固溶態和時效態則沒有開裂，試樣表面完整，未發現裂紋。試樣表面情況類似，均被一層較薄的腐蝕產物覆蓋。腐蝕產物形狀多為顆粒狀多面體，尺寸較小，同時也存在少量針狀腐蝕產物。經過清洗后觀察，時效態310S不銹鋼管表面腐蝕程度最為嚴重，在局部區域發生了晶間腐蝕，而冷軋態310S不銹鋼管試樣雖然發生了開裂，且分布有未貫穿整個試樣的裂紋，但其表面腐蝕程度最輕，僅存在少量點蝕坑。在對裂紋的觀察過程中，我們發現開裂形式為穿晶斷裂，且裂紋是筆直擴展的，并未發現裂紋擴展的擇優走向。另外，在主裂紋的兩側可以觀察到大量細小的二次裂紋，在二次裂紋的形成處均伴有金屬基體的腐蝕與剝離脫落。另外僅在裂紋周邊發生了嚴重的局部腐蝕，而距離裂紋較遠的試樣表面腐蝕程度則要輕很多。選取一處局部腐蝕進行細致觀察。發現這片局部腐蝕具有明顯的分層現象。試樣斷口表面上存在大量解理平面，在解理平面上可以看到被侵蝕出的滑移帶。因此，冷軋態310S不銹鋼管在此介質中的開裂形式為解理斷裂或準解理斷裂。

  2. 在SSRT實驗中，三種310S不銹鋼管試樣表面發生了一定程度的腐蝕。在側面存在許多肉眼可見的裂紋，裂紋方向與載荷方向垂直。從拉伸曲線上看，冷軋態310S不銹鋼管的應力腐蝕敏感性較低，但具有更高的破裂傾向和安全隱患；時效試樣的應力腐蝕敏感性ISCC達到91.51%，延伸率僅為4.61%，比固溶態試樣更易發生開裂。它們的斷口形貌比較平整，斷面上有許多無規則取向排布的結晶狀小刻面和扇形花樣，在滑移面上存在河流花樣，且能觀察到二次裂紋存在。綜上可判斷它們為準解理或解理斷裂。

  3. 在硫酸環境中拉伸的310S不銹鋼管試樣表面被嚴重腐蝕，滲氫試樣側面有塑性區，發生了明顯的塑性變形，但它們的側面都沒有裂紋。從拉伸曲線上看，它們的強度和延伸率都有不同程度的降低，但均高于硫化氫-二氧化碳環境中的試樣。通過SEM觀察，斷口具有韌性開裂的特征。

  4. 固溶態和滲氫后慢拉伸試樣在空氣中拉伸的側面形貌頗為相似，整體上看是凹凸不平的失穩褶皺。由于發生了大量的塑性變形，表面分布有大量扭曲的滑移帶，除斷面外并無其他裂紋。在硫酸環境中試樣側面腐蝕程度較重，存在大量因腐蝕而形成的孔洞，其中部分孔洞連接形成裂紋。在硫化氫-二氧化碳環境中拉伸的側面側面還有許多裂紋，且在裂紋周邊有明顯的局部腐蝕痕跡，表層局部脫落。另外在部分裂紋尖端尚未開裂的地方也發生了一定程度的局部腐蝕，說明局部腐蝕對裂紋的擴展有重要影響。

  5. 準原位氫滲透TEM實驗中，進入310S不銹鋼管的原子H會促進位錯的運動，進而更容易發生位錯的增值與塞積，導致應力集中，進而更容易發生位錯的增值與塞積，導致應力集中。