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在硝酸介質(zhì)中不銹鋼的選擇

在硝酸介質(zhì)中不銹鋼的選擇

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硝酸是一種被廣泛應(yīng)用的化工原料,在生產(chǎn)硝酸或使用硝酸時(shí)均會(huì)遇到材料的腐蝕問題。硝酸是一種強(qiáng)氧化性酸,即便是稀硝酸也具有使不銹鋼產(chǎn)生鈍化的能力,各類不銹鋼均具有良好的耐蝕性,當(dāng)硝酸濃度在共沸濃度68.4%以上時(shí),一般的18-8型奧氏體不銹鋼已不能提供滿意的耐蝕性,當(dāng)濃度小于或等于85%時(shí),可使用0Cr25Ni20(Nb),當(dāng)濃度高于85%時(shí),由于硝酸的過氧化作用和單純含鉻的不銹鋼過鈍化,18-8型和Cr25Ni20型不銹鋼將遭到嚴(yán)重腐蝕,需改用高硅不銹鋼。

為改善常規(guī)不銹鋼在硝酸應(yīng)用中的非敏化態(tài)晶間腐蝕問題,于20世紀(jì)70年代發(fā)展了極低碳、硅、磷的硝酸級奧氏體不銹鋼,如硝酸級00Cr19Ni11(≤0.015%,≤0.10%Si,≤0.02%P,≤10ppmB)和00Cr25Ni20(≤0.02%C,≤0.20%Si,≤0.02%P,≤020%Mo)。在沸騰65%HNO3中,固溶態(tài)的腐蝕率0.06~0.14mm/a,敏化態(tài)為0.30mm/a。

當(dāng)硝酸中含有Cr+6時(shí),將加速不銹鋼的腐蝕,在這種條件下可選用低Si硝酸級不銹鋼和高Si耐銥硝酸腐蝕不銹鋼。在不同濃度和溫度的硝酸中,不銹鋼的選擇可參考圖1和表1。

硝酸濃度,%

腐蝕率≤0.1mm/a

圖 1 不銹鋼在硝酸中的等腐蝕圖

表 1 圖1中各區(qū)域可選用的不銹鋼牌號(hào)


區(qū)域

選用不銹鋼牌號(hào)

0Cr13,1Cr13

0Cr13Si4NbRe

1Cr17Ti,00Cr17Ti,1Cr17

0Cr17Ni7Al

1Cr18Ni9Ti,0Cr19Ni9,0Cr18Ni11Ti,00Cr18Ni10

1Cr25Ni20Nb,不含有Mo的Cr-Ni雙相不銹鋼

0Cr13Ni4NbRe(≤80℃)

0Cr17Ti,00Cr17Ti,1Cr17

0Cr17Ni7Al,0Cr17Ni4Cu4Nb

1Cr18Ni9Ti,0Cr18Ni11Ti,00Cr19Ni10,0Cr19Ni9

1Cr18Mn8Ni5N

00Cr25Ni20Nb,不含Mo的Cr-Ni雙相不銹鋼

1Cr18Ni11Si4AlTi

0Cr13S14NbRe(≤80℃)

1Cr18Ni9Ti,0Cr18Ni11Ti,0Cr19Ni9,00Cr19Ni10

1Cr25Ti

1Cr18Ni11Si1AlTi,00Cr17Ni14Si4Ti,含Si≥5%~6%的不銹鋼

00Cr250Ni20Nb,不含Mo的Cr-Ni雙相不銹鋼

0Cr13SiNbRe(≤50℃)

1Cr18Ni11Si4AlTi(≤50℃),00Cr17Ni14Si4Ti(Nb),

含Si≥5%~6%的Cr-Ni不銹鋼

00Cr25Ni20Nb(≤80%)

0Cr13Si4NbRe(≤50℃)

1Cr18Ni11Si4AlTi(≤50℃),00Cr17Ni14Si4Ti(Nb),

含Si≥5%~6%的Cr-Ni不銹鋼


在純硝酸中,原則上不選用含Mo不銹鋼,但是,當(dāng)介質(zhì)含等雜質(zhì)時(shí),為防止點(diǎn)蝕,常常選用含有Mo的不銹鋼,濃度愈高,所選用的不銹鋼的Cr、Mo含量變愈高。

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