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不锈钢板和气体会产生哪些反应
来源:顶亮金属 时间:2023-10-09

氢腐蚀现象有可能会出现在氨合成,氢脱硫氢化反应与石油精炼装置中。碳钢不适合应用在232℃之上的高压氢气装置。而氢则可以扩散到不锈钢板里面,并且在晶界处或珠光体地带与碳化铁反应而形成甲烷,甲烷无法扩散到钢外边而聚集在一起,在金属中形成白点或者裂纹。为阻止形成甲烷,渗碳体一定要置换成稳定的碳化物,不锈钢板中一定要添加铬、钒、钛等元素。

不锈钢板

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实际上,提高铬含量可以允许有更高的使用温度与氢分压力在这些钢中形成碳化铬,并且其遇到的氢元素是稳定的。在恶劣的使用条件(温度大于593℃)下,铬含量高于12%的铬钢和奥氏体不锈钢在已知的一切应用中均能耐腐蚀。

大多数金属和合金在高温下与分子氮是不起反应的,但原子氮可以和很多不锈钢起反应。并渗透到不锈钢来生成脆的氮化物表面层。铁、铝、钛、铬和其他合金元素可能参与这些反应。原子氮的主要来源是氨的分解。氨转化器、制氨厂生产加热器及在371℃-593℃,一个大气压-10.5Kg/mm2下氮化炉操作的均有氨的分解。在这些气氛中,低铬钢中产生碳化铬。其可能受到原子氮的腐蚀而形成氮化铬,并且释放出碳和氢作用形成甲烷,正如上面所说的,这时有可能形成白点或裂纹。但是铬含量大于12%时,这些不锈钢中的碳化物比氮化铬更稳定,因此前面的反应不会出现,所以不锈钢板现在可以用于热氨的高温环境。

不锈钢板在氨中的状态决定于温度,压力,气体浓度及铬镍的含量。现场实验结果表明铁素体或马氏体不锈钢的腐蚀率(蚀变金属深度或渗碳深度)比奥氏体不锈钢高,后者含镍量越高耐蚀性越好,随着含量增加腐蚀速度增加。

奥氏体不锈钢在高温卤蒸气中,腐蚀很严重,氟比氯的腐蚀作用更大。对高Ni-C r不锈钢而言,在干燥气体中使用温度上限,氟为249℃,氯为316℃。