硝酸(suan)是強(qiang)氧(yang)化酸(suan),有強(qiang)烈的氧(yang)化腐蝕性。廣泛應用于(yu)化纖、化肥、染料等化工行業(ye)。不銹耐(nai)酸(suan)鋼(gang)是由于在硝酸工業中的應用而得到發展的。Cr13型不銹(xiu)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(xiao)酸(suan)中(zhong)含(han)有氯(lv)(lv)、鉻等(deng)離(li)子(zi)時,其(qi)腐(fu)蝕作用將增強。硝(xiao)酸(suan)中(zhong)的(de)氯(lv)(lv)離(li)子(zi)還易使(shi)(shi)耐酸(suan)鋼(gang)產生(sheng)點蝕。硝(xiao)酸(suan)具有較強的(de)晶(jing)間腐(fu)蝕作用,易使(shi)(shi)焊縫(feng)熱影(ying)響區產生(sheng)刀狀腐(fu)蝕。濃度(質量分數)為65%的(de)沸(fei)騰(teng)硝(xiao)酸(suan)不僅對(dui)因碳化鉻析(xi)出所造成(cheng)的(de)晶(jing)間腐(fu)蝕傾向(xiang)敏(min)感,而且對(dui)σ相析(xi)出所造成(cheng)的(de)晶(jing)間腐(fu)蝕傾向(xiang)也敏(min)感。
工業硝(xiao)(xiao)酸(suan)分為濃硝(xiao)(xiao)酸(suan)(96%~98%)和稀(xi)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(<65%)。下面簡要介紹(shao)不銹(xiu)鋼在稀(xi)硝(xiao)(xiao)酸(suan)、濃硝(xiao)(xiao)酸(suan)生(sheng)產設備上的(de)應用。
a. 不銹鋼(gang)在稀硝酸生(sheng)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(ao)氏體不銹鋼如 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(bu)銹(xiu)鋼在濃(nong)硝酸生(sheng)產中的應用
當(dang)硝(xiao)酸(suan)濃(nong)度(質量分(fen)數)>68%時(shi),一般(ban)18-8型Cr-Ni 鋼已滿足不(bu)了要(yao)求(qiu)。濃(nong)度(質量分(fen)數)≤85%時(shi),通常選(xuan)擇Cr25Ni20型不(bu)銹(xiu)鋼。若硝(xiao)酸(suan)濃(nong)度再高,由于(yu)硝(xiao)酸(suan)過氧(yang)化作用(yong),Cr25Ni20 鋼的耐蝕性(xing)急劇(ju)下降(jiang),將(jiang)會(hui)受到嚴(yan)重(zhong)腐蝕,必須選(xuan)用(yong)w(Si)=4%~6% 的不(bu)銹(xiu)鋼,如: 14Cr18Ni11Si4AITi、06Cr18Ni13Si4、022Cr20Ni24Si4Ti。當(dang)硝(xiao)酸(suan)濃(nong)度≥97%時(shi),可(ke)選(xuan)用(yong)含硅≥5%~6%的Cr-Ni不(bu)銹(xiu)鋼。
c. 耐(nai)硝酸不銹鋼的應(ying)用實(shi)例
硝酸生產主要設(she)備用不銹鋼情況(kuang)見表2-11。