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奥氏体不锈钢
来源:  作者:  发布时间:2017-03-27  点击数:14

奥氏体不锈钢是不锈钢类中钢种最多、使用量******的一种(约占整个不锈钢产量的 65~70%)。最常用的奥氏体不锈钢是 Fe-Cr-Ni 系合金(即美国的 AISI300 系,与我国钢号对照见表1);Fe-Cr-Ni-Mn 系(即美国 AISI200 系,与我国钢号对照见表2);特殊奥氏体不锈钢(见表3)等三种。

奥氏体不锈钢从 1913 年在德国问世后,在随后的 80 多年内,其成分在 18-8(Crl8Ni8)的基础上有以下几方面的重要发展: 

1. 加 Mo 改善了钢的点蚀和耐缝隙腐蚀性;  

2. 降低碳含量或加 Ti 或 Nb、Ta 稳定化元素,减小焊接材料的晶间腐蚀倾向;  3. 加 Ni 和 Cr 改善高温抗氧化性和强度;  4. 加 Ni 改善了抗应力腐蚀性能;  

5. 加 S、Se 改善了切削性和构件表面精度。 

由于奥氏体不锈钢具有全面、良好的综合性能,在工业上获得了广泛的应用

1 在化学工业中的应用 

1.1 硫酸(H2SO4)

 

1.1 

硫酸(

H

2

SO

4

 

1.1 

硫酸(

H

2

SO

4

硫酸、硫铵及合成纤维等化学工业均以硫酸作为基本原料。因此,其装置广泛地使用不锈钢。低的和中等浓度的硫酸为还原性酸,热浓硫酸为强氧化性酸。因此,硫酸浓度、温度不同,应用的材料也不同。一般说,含 Mo 2~3% 的不锈钢是用在硫酸中的******牌号,不含 Mo 的 18-8 型钢仅能用于室温下的某些条件,含 Mo 2~3% 的不锈钢在 5% 的 H2SO4中可用到 50℃;含Mo 3~4% 的不锈钢在 5% H2SO4中则可用到 ≤60℃;含 Mo 并含 Cu 的不锈钢,较仅含 Mo 的钢使用范围要宽得多。当硫酸中含高价金属离子时,可产生极大的缓蚀作用,扩大一些钢的使用范围;当硫酸中含有 F-,C1- 等活化离子时,则显著地加速不锈钢腐蚀,从而使一些不锈钢的使用范围变窄。 

1.2 亚硫酸(H2SO3) 

含 Mo 不锈钢在亚硫酸中是极耐蚀的。常温的亚硫酸中 18Cr-8Ni 系不锈钢是耐蚀的。但 160℃、5atm(506.6kPa)以上,上述不锈钢急剧侵蚀,而 316、316L 在 180℃、10atm(1.013MPa)的亚硫酸中仍有足够的耐蚀性。在 1% 亚硫酸环境中 304、316 在焊后容易引起晶间腐蚀,此时,应选择超低

碳不锈钢。 

1.3 硝酸(HNO3) 

不锈钢在此氧化性酸中,由于表面生成氧化膜具有极好的耐蚀性。因此,不锈钢在硝酸的制造装置及以硝酸为原料的各种合成化学工业(例如硝铵肥料、火药、丙烯睛等)的装置中被广泛采用。硝酸腐蚀主要是均匀腐蚀或晶间腐蚀,几乎不引起点蚀和应力腐蚀。因此,各种 18-8 型不锈钢均可得到最广泛的应用,如耐浓度 ≤65% 常压下任何温度的硝酸腐蚀,而当浓度 ≤85% 时应选用 00Cr25Ni20Nb 合金,当浓度 ≥85% 和发烟硝酸时,一般只能选用高 Si(~4%)不锈钢。 

1.4 磷酸(H3PO4)

碳不锈钢。 

1.3 硝酸(HNO3) 

不锈钢在此氧化性酸中,由于表面生成氧化膜具有极好的耐蚀性。因此,不锈钢在硝酸的制造装置及以硝酸为原料的各种合成化学工业(例如硝铵肥料、火药、丙烯睛等)的装置中被广泛采用。硝酸腐蚀主要是均匀腐蚀或晶间腐蚀,几乎不引起点蚀和应力腐蚀。因此,各种 18-8 型不锈钢均可得到最广泛的应用,如耐浓度 ≤65% 常压下任何温度的硝酸腐蚀,而当浓度 ≤85% 时应选用 00Cr25Ni20Nb 合金,当浓度 ≥85% 和发烟硝酸时,一般只能选用高 Si(~4%)不锈钢。 

1.4 磷酸(H3PO4)

碳不锈钢。 

1.3 硝酸(HNO3) 

不锈钢在此氧化性酸中,由于表面生成氧化膜具有极好的耐蚀性。因此,不锈钢在硝酸的制造装置及以硝酸为原料的各种合成化学工业(例如硝铵肥料、火药、丙烯睛等)的装置中被广泛采用。硝酸腐蚀主要是均匀腐蚀或晶间腐蚀,几乎不引起点蚀和应力腐蚀。因此,各种 18-8 型不锈钢均可得到最广泛的应用,如耐浓度 ≤65% 常压下任何温度的硝酸腐蚀,而当浓度 ≤85% 时应选用 00Cr25Ni20Nb 合金,当浓度 ≥85% 和发烟硝酸时,一般只能选用高 Si(~4%)不锈钢。 

1.4 磷酸(H3PO4)

磷酸的生产有湿法和热法二种。热法生产的磷酸具有较高的纯度,而湿法生产的磷酸,根据磷矿石的矿源、工业水、硫酸等原料,将含有一定数量的 F-、Cl-、SO42- 等。一般来说 ,在纯磷酸中常用的不锈钢基本上可以解决它的腐蚀问题,例如 18-8 型不锈钢可用于贮藏浓度达 85% 的冷磷酸,而含 Mo 2~3% 不锈钢的耐蚀性更强 。热法生产磷酸用的装置,采用 18-8、18-12Mo2 即可 。湿法生产磷酸的装置,应根据磷酸溶液中 C1-、F- 等来确定选用材料的 Cr、Mo 含量,一般为高 Cr、高 Mo 材料,常用的材料为 00Cr25Ni5Mo3Cu、00Cr20Ni25Mo4.5Cu、00Cr25Ni25Mo5、00Cr26Ni35Mo4Cu、000Cr30Mo2、00Ni56Cr30Mo6W2Cu2、00Ni54Cr38Mo5。

1.5 醋酸(HAc) 

18-8 型不锈钢在纯 HAc 中有着优异的耐蚀性,其中,在 <50% HAc 中可用至沸腾温度,在 >50% HAc 中可用到 80℃,高于此温度时则可改用 00Cr17Ni14Mo2、00Cr17Ni14Mo3 不锈钢。醋酸生产装 置以及以醋酸为原料的各种合成装置,由于存在其他杂质,例如氯离子、H2SO4、甲酸等,通常的 00Crl7Nil4Mo2、00Crl7Ni14Mo3 不锈钢可能遭受腐蚀,这时应选用 00Cr18Nil8Mo5、00Cr20Ni25Mo4.5Cu、00Cr26Ni35Mo4Cu 或 Ti。

1.5 醋酸(HAc) 

18-8 型不锈钢在纯 HAc 中有着优异的耐蚀性,其中,在 <50% HAc 中可用至沸腾温度,在 >50% HAc 中可用到 80℃,高于此温度时则可改用 00Cr17Ni14Mo2、00Cr17Ni14Mo3 不锈钢。醋酸生产装 置以及以醋酸为原料的各种合成装置,由于存在其他杂质,例如氯离子、H2SO4、甲酸等,通常的 00Crl7Nil4Mo2、00Crl7Ni14Mo3 不锈钢可能遭受腐蚀,这时应选用 00Cr18Nil8Mo5、00Cr20Ni25Mo4.5Cu、00Cr26Ni35Mo4Cu 或 Ti。 

1.6 盐酸(HCl) 

在盐酸水溶液中,由于 C1- 和 H+ 共同作用破坏了不锈钢的钝化膜,并阻止钝化膜的形成,很容易引起均匀腐蚀、点蚀及应力腐蚀破裂。像 Carpenter20、Werthite 等特殊不锈钢也不能用于盐酸,仅仅可用在很稀的盐酸。 

1.7 氢氧化钠(NaOH) 

18-8、18-12-Mo 等 Cr-Ni 奥氏体钢虽然耐碱的性能良好,但是却极易产生苛性应力腐蚀破裂,特别是在中等浓度(40~50%)的 NaOH 中更为突出。因此,在 NaOH 工业中 Ni、Monel、Inconel 合金成为主要的材料,而304、304L、316、316L 只用于低浓度的溶液或低温高浓度溶液中。不锈钢阀门网



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