硝酸是重要的化工原(yuan)料(liao),它廣泛(fan)應(ying)用於國民經濟的許(xu)多(duo)部(bu)門。無論是生產硝酸還是使用硝酸,都會(hui)遇到硝酸的腐蝕問題(ti)。硝酸是強(qiang)氧(yang)化性酸,即使是稀硝酸也具有很(hen)強(qiang)的氧(yang)化性。不鏽鋼由於在稀硝酸中極易(yi)鈍化,因而具有良好的耐蝕性。可以說幾乎(hu)所有的不鏽鋼在稀硝酸中均(jun)有相當好的耐蝕能(nen)力(li)。由於18-8型Cr-Ni奧氏體不鏽鋼,例如,06Cr19Ni9、022Cr19Ni11、06Cr18Ni11Ti(或1Cr18Ni9Ti等)既(ji)具有優異(yi)的耐稀硝酸性能(nen),又有良好的力(li)學、加工成形、焊接等綜(zong)合性能(nen)。因而在≤65%的稀HNO3中,它們是用量最大,應(ying)用範圍最廣的不鏽鋼。同時,不含Mo的雙相不鏽鋼,如022Cr25Ni6Ti、022Cr25Ni6N等也取得很(hen)好的使用效(xiao)果。
20世紀70年代(dai)以來所出現的硝酸級不鏽鋼主要指 碳≤0.015%、矽≤0.10%、硼≤10×10-6、磷≤0.02%、鉬≤0.2%的 00Cr19Ni11 和 碳 ≤0.02%、矽]≤0.20%、磷≤0.020、鉬≤0.2%的022Cr25Ni20 不鏽鋼。在≤65%稀HNO3中,它們不僅耐敏化態晶間腐蝕的性能(nen)顯著提高(見晶間腐蝕)。而且耐一般腐蝕的性能(nen)也有顯著改(gai)善(shan)。例如,在沸騰的65%HNO3中,硝酸級18-8鋼固溶態,腐蝕率僅0.06~0.14mm/a,敏化態也僅0.3mm/a。
隨硝酸濃度的增加。特(te)別是當濃度在其沸濃度68.4%以上時,一般18-8型鋼已不能(nen)滿足(zu)要求;當濃度≤85%時。通常可選用Cr25Ni20型不鏽鋼。但濃度再高,由於硝酸的過(guo)氧(yang)化作(zuo)用和僅含Cr的不鏽鋼本(ben)身的過(guo)鈍化,18-8鋼和Cr25Ni20鋼均(jun)會(hui)受到嚴重腐蝕。因此,高Si的Cr-Ni 不鏽鋼,例如,含Si:4%的Cr18Ni9Si4、 10Cr17Ni11Si4AlTi、022Cr14Ni14Si4(Ti)、022Cr17Ni14Si4(Ti、Nb)、022Cr20Ni24Si4Ti等常常用於溫度≤80℃下(xia)的濃硝酸和發煙硝酸中,溫度再高,則需要選含Si量達6%的不鏽鋼,例如,00Cr17Ni7Si6。
研究已表明,當HNO3中含有Cr6+時,18-8型不鏽鋼腐蝕速度急(ji)劇提高,此時高Si為4%和6%的不鏽鋼是最佳含Mo不鏽鋼,一般不用於耐HNO3腐蝕。但是,當硝酸中有Cl-時,為了防(fang)止點蝕,則常常選用含Mo的不鏽鋼。具體牌號取決於鋼中Cr、Mo含量,隨著HNO3濃度、Cl-含量和介質溫度而定。常用不鏽鋼在硝酸溶液中耐腐蝕等級見表3-5。