化工生產中,有不少設備要和腐蝕性介質相接觸,因而采用了大量的不銹鋼,如年產23萬噸硝酸銨的化肥廠,不(bu)銹耐酸鋼的用量大約為190噸。
化工設備(bei)(bei)一般體積較大,有的容器直徑達數米(mi),高度達數十(shi)米(mi)。設備(bei)(bei)成(cheng)(cheng)形(xing)和焊接后很難再進行熱(re)處(chu)理(li)。而成(cheng)(cheng)形(xing)和焊接常對不銹耐(nai)(nai)酸鋼的耐(nai)(nai)蝕性(xing)(xing)有不利影響,如熱(re)成(cheng)(cheng)形(xing)和焊接會(hui)(hui)使不銹鋼敏(min)化,并(bing)降低鋼的抗晶間腐蝕能力(li);成(cheng)(cheng)形(xing)和焊接所產生(sheng)的殘留應力(li)在某些介質環(huan)境下(xia)會(hui)(hui)產生(sheng)應力(li)腐蝕破壞。因(yin)此絕(jue)大部分化工設備(bei)(bei)要求(qiu)所用不銹鋼在成(cheng)(cheng)形(xing)和焊接后,在不經(jing)熱(re)處(chu)理(li)的狀(zhuang)態下(xia)仍具(ju)有足夠的耐(nai)(nai)蝕性(xing)(xing),特別是抗晶間腐蝕等性(xing)(xing)能。
化工設備中使用最廣泛的是耐蝕范圍廣、塑性、韌性以及成形和焊接等工藝性能良好的Cr18Ni9型和Cr18Ni12Mo型奧氏體不銹(xiu)鋼。為了滿足在熱作和焊接狀態下抗晶間腐蝕性能的要求,化工設備常采用含鈦和鈮等穩定化元素的鋼種,如12Cr18Ni9Ti、12Cr18Ni12Mo2Ti等。隨著冶金技術水平的提高,具有更好的抗晶間腐蝕、刀狀腐蝕能力的低碳、超低碳、含氮(dan)不銹鋼的應用也日益廣泛。
無鎳的(de)(de)鉻錳氮不(bu)銹鋼(gang)(gang)與(yu)低鎳的(de)(de)鉻錳鎳氮不(bu)銹鋼(gang)(gang),如12Cr17Mn13Mo2N 和(he)12Cr18Mn9Ni5Mo3N鋼(gang)(gang),不(bu)僅節鎳,同時具(ju)有與(yu)Cr18Ni9及(ji)Cr18Ni12Mo鋼(gang)(gang)相近的(de)(de)綜(zong)合性(xing)能,尤其是對某些介質,如尿素,具(ju)有更(geng)好的(de)(de)耐蝕性(xing),在化工設備(bei)中(zhong)得到了越來越廣(guang)泛的(de)(de)應用。
鐵素體(ti)不銹鋼,如06Cr13A、022Cr18Ti鋼等耐蝕范圍較窄,焊接接頭因晶粒粗化而變脆,使用范圍受到限制,其焊接構件僅能用于壓力小的薄壁容器。但因不含鎳,對腐蝕性不太強的介質和防污染設備,仍可選用。
不(bu)銹鋼(gang)的合金元(yuan)素(su)含量較(jiao)高(gao)(gao),必須節約(yue)使(shi)用。當化(hua)工容器(qi)的壓力(li)較(jiao)高(gao)(gao),壁厚較(jiao)厚時,一般采用在碳素(su)鋼(gang)或(huo)低合金高(gao)(gao)強度(du)鋼(gang)殼體(ti)內襯不(bu)銹鋼(gang)內套的構造。這樣(yang)不(bu)僅可以節約(yue)大量的不(bu)銹鋼(gang),而且還可以保證設備的質量和效能。