硝(xiao)酸是強(qiang)氧化酸,有強(qiang)烈的(de)氧化腐蝕(shi)性。廣(guang)泛(fan)應用于化纖、化肥(fei)、染料等化工行業。不銹耐酸鋼(gang)是由于在硝酸工業中的應用而得到發展的。Cr13型不銹鋼在室溫稀硝酸中有一定的耐蝕性。Cr18型不銹鋼在各種溫度下對稀硝酸均有很好的耐蝕性。但在硝酸工業中大量使用的還是綜合性能較好的Cr18Ni9型不銹鋼。鉬對耐酸鋼在硝酸中的耐蝕性有不利的作用,因而在硝酸工業中一般不用含鉬不銹鋼。生產濃硝酸時,需選用特殊的不銹鋼。
硝酸中含有氯、鉻等離子時,其(qi)腐蝕(shi)(shi)作用將增強(qiang)。硝酸中的氯離子還(huan)易(yi)使耐(nai)酸鋼產生點蝕(shi)(shi)。硝酸具(ju)有較強(qiang)的晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)作用,易(yi)使焊縫熱影響區產生刀狀腐蝕(shi)(shi)。濃度(質量(liang)分數)為65%的沸騰硝酸不僅對因(yin)碳化鉻析(xi)出所造(zao)成的晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)傾(qing)向敏(min)感,而且對σ相(xiang)析(xi)出所造(zao)成的晶間(jian)腐蝕(shi)(shi)傾(qing)向也敏(min)感。
工(gong)業硝酸(suan)(suan)分為濃硝酸(suan)(suan)(96%~98%)和稀硝酸(suan)(suan)(<65%)。下面簡(jian)要(yao)介紹不銹(xiu)鋼(gang)在稀硝酸(suan)(suan)、濃硝酸(suan)(suan)生產(chan)設(she)備上的應用。
a. 不銹鋼在稀硝酸生產中的應用
硝酸是強氧化性酸,稀硝酸也有很強的氧化性,不銹鋼在稀硝酸中極易鈍化,因此具有良好的耐蝕性,因此所有不銹鋼在稀硝酸中的耐蝕能力均相當好。18-8型Cr-Ni奧氏(shi)體不銹鋼如 06Cr19Ni10、022Cr19Ni10、06Cr18Ni11Ti具有優良的耐稀硝酸性能,在濃度(質量分數)小于65%的稀硝酸中大量使用,雙相不銹鋼022Cr25Ni6Ti、022Cr25Ni6N也獲得很好的應用。對鑄件的力學性能一般要求不高,也不需要焊接,改用Cr17型鐵素體不銹鋼較為經濟合理。對氧化壓縮因與冷凝硝酸接觸,既要耐蝕,又要有較高的強度,可采用馬氏體不銹鋼12Cr13、14Cr17Ni2鋼,在調質狀態下使用。
b. 不銹鋼在濃(nong)硝酸生產中的應用
當硝(xiao)(xiao)酸濃(nong)度(質(zhi)量分數(shu))>68%時,一(yi)般18-8型Cr-Ni 鋼已滿(man)足不(bu)了(le)要求(qiu)。濃(nong)度(質(zhi)量分數(shu))≤85%時,通常選(xuan)擇Cr25Ni20型不(bu)銹鋼。若(ruo)硝(xiao)(xiao)酸濃(nong)度再高,由(you)于硝(xiao)(xiao)酸過(guo)氧化作用,Cr25Ni20 鋼的(de)耐蝕性急劇(ju)下降,將會受到(dao)嚴重腐蝕,必(bi)須選(xuan)用w(Si)=4%~6% 的(de)不(bu)銹鋼,如: 14Cr18Ni11Si4AITi、06Cr18Ni13Si4、022Cr20Ni24Si4Ti。當硝(xiao)(xiao)酸濃(nong)度≥97%時,可選(xuan)用含硅≥5%~6%的(de)Cr-Ni不(bu)銹鋼。
c. 耐硝酸(suan)不銹鋼的(de)應(ying)用實例
硝酸生產主要設備用不銹鋼情況見表2-11。