酸中的不锈钢腐蚀性能介绍
硝酸是一种强氧化性酸,氧化腐蚀性强烈,大量用在了化纤、化肥、染料等化工行业。不锈钢耐酸钢就是自硝酸工业中的应用而发展出来的。Cr13型不锈钢在室温下的稀硝酸中具有一定的耐腐蚀性。Cr18型不锈钢在各种温度下对稀硝酸都拥有非常不错的耐腐蚀性。不过在硝酸工业中应用量比较大的还是综合性能较好的Cr18Ni9型不锈钢。因为钼对耐酸钢在硝酸中的耐腐蚀性起着负面作用,所以在硝酸工业中通常不选择含钼的不锈钢。另外在生产浓硝酸时,还要需使用特定的不锈钢材料。
当硝酸中具有氯、铬等离子时,它的腐蚀能力还会加强。硝酸中的氯离子很容易使不锈钢耐酸钢发生点蚀。硝酸的晶间腐蚀作用也很强,容易使焊缝热影响区发生刀状腐蚀。浓度达到65%的沸腾硝酸不但对因碳化铬析出所造成的晶间腐蚀倾向敏感,还会对d相析出所造成的晶间腐蚀倾向也敏感。
工业硝酸有浓硝酸(96%~98%)和稀硝酸(<65%)两种。接下来简单介绍下不锈钢材料在稀硝酸、浓硝酸生产设备上的使用。
不锈钢在稀硝酸生产中的应用
18-8型独-镍奥氏体不锈钢的耐稀硝酸性能较好,所以在浓度低于65%的稀硝酸中大量应用,双相不锈钢022Cr2lNi5Ti、022Cr25Ni6M02N同样如此。对铸件的力学性能通常要求不高,更不需要焊接,完全可换成更经济的Cr17型铁素体不锈钢。当要求耐腐蚀性能和较高的强度时,还能使用马氏体不锈钢12Cr13 (403)、14Cr17Ni2钢,在调质状态下使用。
不锈钢在浓硝酸生产中的应用
当硝酸浓度大于68%时,普通18-8型铬镍不锈钢已无法满足使用要求。浓度≤85%时,一般选用Cr25Ni20型不锈钢。如果硝酸浓度再高,因为硝酸过氧化作用,Cr25Ni20不锈钢的耐蚀性会急剧下降,将会受到严重腐蚀,就一定要使用硅含量4%~6%的不锈钢,如14Cr18NiIISi4AITi、06Cr18Ni13Si4、022Cr20N。当硝酸浓度≥97%时,可使用硅含量5%~6%的铬镍不锈钢。
不锈钢在硫酸设备上的应用
硫酸同样是一种非常重要的基础化工原料,用来生产和盛放硫酸的设备或容器一般选用不锈耐酸钢。
尽管硫酸是一种含氧酸,不过稀硫酸和中等浓度的硫酸的氧化性都不强,是还原性酸。而浓硫酸,尤其是热浓硫酸的氧化性却很强,是氧化性酸。因为硫酸的这种特性,在选用耐硫酸不锈钢时,随硫酸浓度、温度的不同,所选牌号不同。
稀硫酸、中等浓度硫酸中可选用06Cr17Ni12M02(316)、022Cr17 Ni12 M02( 316 1)、06Cr17Ni12M02Ti( 316Ti)等钼含量是2%-3%的不锈钢。不含钼的不锈钢18-8型铬镍奥氏体不锈钢,因为不耐稀硫酸、中等浓度硫酸腐蚀,因此无法用在有硫酸腐蚀的情况。当高钼含量时,这种不锈钢耐腐蚀性还会再度增强。不锈钢中含钼、Cu、Si(3%~4%)的Cr-Ni奥氏体不锈钢以及双相不锈钢的耐硫酸性能更佳。
在浓度是90%-98%的高温浓硫酸中,按使用温度和浓度,使用硅含量大概6%的不锈钢效果不错。
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