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(lai)所(suo)出現(xian)的(de)硝(xiao)酸級(ji)不銹(xiu)鋼主(zhu)要指 碳≤0.015%、硅≤0.10%、硼≤10×10-6、磷≤0.02%、鉬≤0.2%的(de) 00Cr19Ni11 和 碳 ≤0.02%、硅]≤0.20%、磷≤0.020、鉬≤0.2%的(de)022Cr25Ni20 不銹(xiu)鋼。在(zai)(zai)≤65%稀(xi)HNO3中(zhong),它(ta)們不僅耐敏(min)化態晶(jing)間(jian)腐蝕(shi)的(de)性能顯著提高(見(jian)晶(jing)間(jian)腐蝕(shi))。而且耐一般腐蝕(shi)的(de)性能也(ye)有顯著改善。例如,在(zai)(zai)沸騰的(de)65%HNO3中(zhong),硝(xiao)酸級(ji)18-8鋼固溶態,腐蝕(shi)率僅0.06~0.14mm/a,敏(min)化態也(ye)僅0.3mm/a。
隨硝(xiao)酸(suan)濃(nong)度的(de)增(zeng)加。特別是(shi)當(dang)濃(nong)度在其沸(fei)濃(nong)度68.4%以上時,一般18-8型鋼(gang)(gang)(gang)已不能滿足要求;當(dang)濃(nong)度≤85%時。通(tong)常可選用(yong)Cr25Ni20型不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)。但(dan)濃(nong)度再(zai)高(gao),由于硝(xiao)酸(suan)的(de)過(guo)氧化作用(yong)和(he)(he)僅(jin)含(han)Cr的(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)本身的(de)過(guo)鈍(dun)化,18-8鋼(gang)(gang)(gang)和(he)(he)Cr25Ni20鋼(gang)(gang)(gang)均會受到嚴(yan)重(zhong)腐蝕。因此,高(gao)Si的(de)Cr-Ni 不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang),例如,含(han)Si:4%的(de)Cr18Ni9Si4、 10Cr17Ni11Si4AlTi、022Cr14Ni14Si4(Ti)、022Cr17Ni14Si4(Ti、Nb)、022Cr20Ni24Si4Ti等常常用(yong)于溫(wen)(wen)度≤80℃下的(de)濃(nong)硝(xiao)酸(suan)和(he)(he)發煙硝(xiao)酸(suan)中,溫(wen)(wen)度再(zai)高(gao),則需要選含(han)Si量達6%的(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(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。