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(gang)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(yi)來所出現的(de)(de)(de)(de)硝酸級不銹鋼主要指 碳≤0.015%、硅≤0.10%、硼(peng)≤10×10-6、磷≤0.02%、鉬(mu)≤0.2%的(de)(de)(de)(de) 00Cr19Ni11 和 碳 ≤0.02%、硅]≤0.20%、磷≤0.020、鉬(mu)≤0.2%的(de)(de)(de)(de)022Cr25Ni20 不銹鋼。在≤65%稀HNO3中(zhong),它們不僅耐(nai)敏化態晶(jing)間腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)顯(xian)著(zhu)提(ti)高(見晶(jing)間腐蝕(shi))。而且耐(nai)一般腐蝕(shi)的(de)(de)(de)(de)性能(neng)也有顯(xian)著(zhu)改善。例如,在沸騰的(de)(de)(de)(de)65%HNO3中(zhong),硝酸級18-8鋼固溶態,腐蝕(shi)率(lv)僅0.06~0.14mm/a,敏化態也僅0.3mm/a。
隨(sui)硝酸(suan)濃(nong)度(du)(du)的(de)(de)(de)增加。特別(bie)是(shi)當(dang)濃(nong)度(du)(du)在其沸濃(nong)度(du)(du)68.4%以(yi)上時(shi),一般18-8型(xing)鋼已(yi)不能(neng)滿足要求;當(dang)濃(nong)度(du)(du)≤85%時(shi)。通常可(ke)選用Cr25Ni20型(xing)不銹(xiu)鋼。但(dan)濃(nong)度(du)(du)再(zai)高(gao)(gao),由于硝酸(suan)的(de)(de)(de)過(guo)氧(yang)化作用和僅含Cr的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼本身的(de)(de)(de)過(guo)鈍化,18-8鋼和Cr25Ni20鋼均(jun)會受到嚴重腐蝕。因(yin)此,高(gao)(gao)Si的(de)(de)(de)Cr-Ni 不銹(xiu)鋼,例如,含Si:4%的(de)(de)(de)Cr18Ni9Si4、 10Cr17Ni11Si4AlTi、022Cr14Ni14Si4(Ti)、022Cr17Ni14Si4(Ti、Nb)、022Cr20Ni24Si4Ti等常常用于溫(wen)度(du)(du)≤80℃下的(de)(de)(de)濃(nong)硝酸(suan)和發煙(yan)硝酸(suan)中,溫(wen)度(du)(du)再(zai)高(gao)(gao),則(ze)需要選含Si量達6%的(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼,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。