硝酸是重要的化工原料,它廣泛應用于國民經濟的許多部門。無論是生產硝酸還是使用硝酸,都會遇到硝酸的腐蝕問題。硝酸是強氧化性酸,即使是稀硝酸也具有很強的氧化性。不銹(xiu)鋼由于在稀硝酸中極易鈍化,因而具有良好的耐蝕性。可以說幾乎所有的不銹鋼在稀硝酸中均有相當好的耐蝕能力。由于18-8型Cr-Ni奧氏體不銹鋼,例如,06Cr19Ni9、022Cr19Ni11、06Cr18Ni11Ti(或1Cr18Ni9Ti等)既具有優異的耐稀硝酸性能,又有良好的力學、加工成形、焊接等綜合性能。因而在≤65%的稀HNO3中,它們是用量最大,應用范圍最廣的不銹鋼。同時,不含Mo的雙相不銹鋼,如022Cr25Ni6Ti、022Cr25Ni6N等也取得很好的使用效果。
20世紀70年代以來所出現的(de)(de)硝酸級不(bu)銹鋼(gang)主要指 碳≤0.015%、硅≤0.10%、硼≤10×10-6、磷≤0.02%、鉬(mu)≤0.2%的(de)(de) 00Cr19Ni11 和 碳 ≤0.02%、硅]≤0.20%、磷≤0.020、鉬(mu)≤0.2%的(de)(de)022Cr25Ni20 不(bu)銹鋼(gang)。在(zai)≤65%稀HNO3中(zhong),它們(men)不(bu)僅耐敏化態(tai)(tai)晶間腐蝕的(de)(de)性(xing)能顯著提高(見晶間腐蝕)。而且(qie)耐一般腐蝕的(de)(de)性(xing)能也(ye)有顯著改(gai)善。例(li)如,在(zai)沸騰(teng)的(de)(de)65%HNO3中(zhong),硝酸級18-8鋼(gang)固溶態(tai)(tai),腐蝕率僅0.06~0.14mm/a,敏化態(tai)(tai)也(ye)僅0.3mm/a。
隨硝酸濃度(du)(du)的增加。特別是當(dang)濃度(du)(du)在其沸濃度(du)(du)68.4%以(yi)上時,一般18-8型(xing)鋼(gang)已不(bu)(bu)能(neng)滿足要求;當(dang)濃度(du)(du)≤85%時。通常可選(xuan)用(yong)(yong)Cr25Ni20型(xing)不(bu)(bu)銹鋼(gang)。但濃度(du)(du)再高,由(you)于硝酸的過氧化(hua)作用(yong)(yong)和(he)僅含Cr的不(bu)(bu)銹鋼(gang)本身的過鈍(dun)化(hua),18-8鋼(gang)和(he)Cr25Ni20鋼(gang)均會(hui)受到嚴(yan)重腐蝕(shi)。因此,高Si的Cr-Ni 不(bu)(bu)銹鋼(gang),例如,含Si:4%的Cr18Ni9Si4、 10Cr17Ni11Si4AlTi、022Cr14Ni14Si4(Ti)、022Cr17Ni14Si4(Ti、Nb)、022Cr20Ni24Si4Ti等常常用(yong)(yong)于溫度(du)(du)≤80℃下的濃硝酸和(he)發煙硝酸中,溫度(du)(du)再高,則需要選(xuan)含Si量達(da)6%的不(bu)(bu)銹鋼(gang),例如,00Cr17Ni7Si6。
研究已表明,當HNO3中含有Cr6+時,18-8型不銹鋼腐蝕速度急劇提高,此時高Si為4%和6%的不銹鋼是最佳含Mo不銹鋼,一般不用于耐HNO3腐蝕。但是,當硝酸中有Cl-時,為了防止點蝕,則常常選用含Mo的不銹鋼。具體牌號取決于鋼中Cr、Mo含量,隨著HNO3濃度、Cl-含量和介質溫度而定。常用不銹鋼在硝酸溶液中耐腐蝕等級見表3-5。