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(shi)紀(ji)70年代以來所出(chu)現的(de)(de)(de)硝酸級(ji)(ji)不(bu)銹鋼主要指 碳≤0.015%、硅≤0.10%、硼≤10×10-6、磷≤0.02%、鉬≤0.2%的(de)(de)(de) 00Cr19Ni11 和 碳 ≤0.02%、硅]≤0.20%、磷≤0.020、鉬≤0.2%的(de)(de)(de)022Cr25Ni20 不(bu)銹鋼。在(zai)≤65%稀HNO3中,它(ta)們不(bu)僅耐敏化態晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)性能(neng)顯(xian)著提高(見晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕)。而且耐一般腐(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)性能(neng)也有(you)顯(xian)著改(gai)善。例如(ru),在(zai)沸騰的(de)(de)(de)65%HNO3中,硝酸級(ji)(ji)18-8鋼固(gu)溶態,腐(fu)(fu)蝕率僅0.06~0.14mm/a,敏化態也僅0.3mm/a。
隨(sui)硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)濃度(du)的(de)增加。特別(bie)是(shi)當濃度(du)在(zai)其(qi)沸濃度(du)68.4%以上時,一般18-8型鋼(gang)(gang)已不能滿足要求;當濃度(du)≤85%時。通(tong)常可選(xuan)用(yong)Cr25Ni20型不銹(xiu)鋼(gang)(gang)。但濃度(du)再高,由于硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)的(de)過(guo)氧化作用(yong)和僅含(han)Cr的(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)本身的(de)過(guo)鈍化,18-8鋼(gang)(gang)和Cr25Ni20鋼(gang)(gang)均會(hui)受(shou)到嚴(yan)重腐蝕。因(yin)此,高Si的(de)Cr-Ni 不銹(xiu)鋼(gang)(gang),例如,含(han)Si:4%的(de)Cr18Ni9Si4、 10Cr17Ni11Si4AlTi、022Cr14Ni14Si4(Ti)、022Cr17Ni14Si4(Ti、Nb)、022Cr20Ni24Si4Ti等(deng)常常用(yong)于溫度(du)≤80℃下的(de)濃硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)和發煙硝(xiao)(xiao)酸(suan)(suan)中,溫度(du)再高,則需(xu)要選(xuan)含(han)Si量達6%的(de)不銹(xiu)鋼(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。