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在硝酸环境中选择不锈钢应用材料时,需要重点关注腐蚀性问题。硝酸是重要的化工原料,其使用范围广泛分布在国民经济各部门。但不管是生产还是使用,硝酸强腐蚀问题都无法绕过去。
硝酸属于强氧化性酸,就算是稀硝酸同样具备非常强的氧化性。不锈钢因为在稀硝酸中非常容易钝化,所以耐腐蚀性良好。基本上几乎所有的不锈钢在稀硝酸中都具备相当不错的耐腐蚀能力。因为18-8型铬-镍奥氏体不锈钢既具备优秀的耐稀硝酸性能,又具备良好的力学、加工成形、焊接等综合性能,所以在≤65%的稀硝酸中,它们是用量最大、使用范围最广的不锈钢。此外不含钼元素的双相不锈钢在这种环境中也具有不错的使用效果。
上世纪70年代以来所出现的硝酸级不锈钢,指的就是含碳≤0.015%,硅≤0.10%,硼≤10ppm,磷≤0.02%,钼≤0.2%的OOCr19Ni11与碳≤0.02%,硅≤0.20%,磷≤0.020%,钼≤0.2%的OOCr25Ni20不锈钢。在≤65%稀硝酸中,它们不但耐敏化态晶间腐蚀的性能明显提高,并且耐一般腐蚀的性能也有明显改善。
随着硝酸浓度的提高,尤其是当浓度在共沸浓度68.4%之上时,普通18-8型不锈钢已无法满足相应要求。当浓度≤85%时,一般可选择使用Cr25Ni20型不锈钢。但浓度再高,因为硝酸的过氧化作用与仅含铬的不锈钢本身的过钝化,18-8不锈钢与Cr25Ni20不锈钢均会受到严重腐蚀。所以高硅的铬-镍不锈钢,比如含硅4%左右的OCr13SiNbRe,1Cr17Ni11Si4A1Ti,OOCr14Ni14Si4(Ti),OOCr17Ni14Si4(Ti、Nb),OOCr20Ni24Si4Ti等常用在温度≤80℃下的浓硝酸和发烟硝酸中。温度再高,就要选择含硅量达6%左右的不锈钢。
经研究表明,当硝酸中含有Cr+6时,18-8型不锈钢的腐蚀速度会快速升高,这时高硅不锈钢就是最好的选择。
含钼不锈钢通常不用于耐硝酸腐蚀,但当硝酸中有氯离子时,为避免发生点蚀,通常会选择含钼的不锈钢。
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