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压力容器用不锈钢使用条件.doc

上传人:无敌 文档编号:881107 上传时间:2018-04-30 格式:DOC 页数:21 大小:122KB
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资源描述

1、压力容器用不锈钢选择表 1 不同钢种的用途型号 一般用途304、304L、308、309、309s、310、310s用于一般抗腐蚀的用途。绝大多数用于高温用途,像予热设备,容器内衬,及焊条。316、316L 一般抗腐蚀用途,特别是 304 和 304L 型易受到点状腐蚀和大幅度腐蚀的地方。317 用于需要比 316 和 316L 型的抗腐蚀要高的用途。430 用来防止硝酸和其它高氧化介质,也用于 304 和 316 型易受应力腐蚀裂纹的含氯化物的水中。型号 选择用途301 用于装树脂的仓储室和容器以避免污染303.303Se 用于需要易切削性能的螺母和螺栓硬件。305 用于作学工业中的紧固件,

2、波形挡板及顶盖。321、347、348 由于 304L 型可以用,321,347,348 型用的很少,304L不仅价格便宜,而且抗腐蚀性和 321、347、348 相同。405 405 型的可焊性比 410 型好,由于 405 的延性比 410 型好,容易轧成管材,所以, 一些大型反应管和热交换器是用405 型管制造的。410 压缩机部件,泵部件,及许多工程方面的用途。热处理的高强度 410 型管用于高压聚乙烯管。416、416Se 用于易切削性能有螺母和螺栓硬件。420 阀门管442、446 高硫气压使镍的存在不必要的条件下的高温应用。446 型也用于略有咸味的水用的管状热交换装置,这是因为

3、 446型不易有应力腐蚀裂纹。表 2 不同环境下钢的适用性环境 钢 种盐 酸 除非溶液非常稀并在室温时,一般不提倡使用不锈钢。“混酸” 只要有足够的硝酸,对 304 或 316 型没有多大的腐蚀。硝 酸 使用 304L 和 430 型各种酸磷 酸 在某些生产工艺中,用 304 型钢存储浓度为 85%的冷磷酸和处理浓度为 5%的冷磷酸效果令人满意。316 的抗腐蚀性更强,而且、如果氟的含量不太高的话,316型一般用来储存和生产氟。317 型的抗腐蚀的性比 316型更好。在浓度 85%,316 型的金属温度不应超过212F(100)。但 317 型可以高一些。氧化离子抑制腐蚀,也可以添加其它阻缓剂

4、,像砷。硫 酸 在室温条件下,当浓度在 80%以上时,可以使用 304型不锈钢。如果溶液可以充气搅拌,那么,在温度高达 120F(50)时,可以用 316 型不锈钢和浓度为10%的硫酸相接触,如果在无空气的溶液中,腐蚀性就更大。在温度 150F(65),浓度为 5%时,可以使用317 型。如溶液中有其它材料,就可能显著改善腐蚀速度。在中等浓度的热溶液中,只要有 500-2000PPm的铜离子,就可以使用 304 型不锈钢。其它添加剂的作用可能相反。亚硫酸 304 型易产生点状腐蚀,特别是亚硫酸中有硫酸时更是如此。在中等浓度和温度的情况下,可以用 316 型各种碱 氢氧化钠 在氢氧化铵中,300

5、 系列钢的各种钢在任何浓度和温度下通常都具有较好的抗腐蚀性。 苛性碱溶液 在较浓的溶液和较高的温度中,可能会有一些腐蚀、裂纹等。工业上用的各种纯苛性碱溶液可能含氯化物,氯化物会加重腐蚀并使 316 型和 304 型产生点状腐蚀。乙酸 在化工厂中,乙酸几乎没有纯的, 通常含有许多不同的少量成份。在温度约为 120F(50),304 型用于处理浓度为 99% 的乙酸的各种设备,这些设备包括,蒸馏器,碱加热器,存储容器,热交换设备,管道,阀门和泵。在与 100%的乙酸蒸气接触时,在室温条件下储存极冷乙酸时,如果可以容许少量混浊和彩色啄印的话,304 型的性能也是令人满意的。316 型和 317型有着

6、极为广泛的用途,特别是在有甲酸存在或溶液中没有充气时更是如此,316 型用于处理浓度为 30-99%的分馏设备这种设备不能用 304 型钢,用于存存贮器、泵、及处理极冷乙酸的工艺设备,如使用 304型,这些设备就会变色。316 型也用于 120F(50)温度以上的部件,稀释汽化液、及高压用途。在强腐蚀条件下 317 型的抗腐蚀性比 316 型要高一些。在沸腾温度和过热蒸气温度时,没有一种不锈钢对极冷乙酸有足够的抗腐蚀能力。通常 304 型的性能令人满意。醋酸纤维素 通常 316 型比 304 型好。在低温时,304 型令人满意,但在高温时,需 316 型或 317 型。柠檬酸、甲酸及洒石酸在中

7、温时,通常采用 304 型,但在温度高达沸腾温度时,316 型能抗所有的浓度的这些酸的侵蚀。酯 从腐蚀的观点来看,酯可以同各种有机酸类似。有机物脂肪酸 在高达 300F(150)时,304 型抗脂肪和脂肪酸,但是在温度为 300-500F(150260)时,就需要316 型。在更高的温度时。需用 317 型。车辆喷漆 如果适当的颜色和无污染至关重要的话,就可能使用316 型。苯二酸酐 通常 316 型用于反应器、蒸馏柱、汽水阀、挡板,盖,管道。各种肥皂 304 型用于像喷雾塔用的各种部件,但是用于喷雾嘴和鳞片干燥带以减少变色的产品,则 316 型更好一些。合成洗涤剂 为了产生硫化的高分子乙醇盐

8、,在脂肪酸的催化加氢作用中,316 型用于予热器,管道,泵,和反应器。妥尔油 在妥尔油的蒸馏用途中,304 型的用途很有限,可用含少量钼(2.75%)的 316L 型钢来处理高松脂酸流。在温度高达 475F(245)时,在腐蚀性较强的高脂肪酸流的条件下,也可以用 316 型,但在更高的温度下,就可能需要 317 型钢。焦 油 由于煤焦油中氯化物含量高,焦油的分馏设备用的几乎都是 316 型钢;尿 素 304 型对点状腐蚀的抵抗性不够,通常需要 316L。药 品 由于 316 型固有的抗腐蚀性和对药品的纯洁度有保证,与药品接触的各种部件通常选择 316 型钢来制造。在一般腐蚀,即产生全面腐蚀的环

9、境中,选用不锈钢主要考虑它们的耐一般腐蚀的性能。但这并不等于说,在这些腐蚀环境中,不锈钢就不产生局部腐蚀。有关耐局部腐蚀用不锈钢的选材问题,将在下一节讨论。常见的一般腐蚀环境种类繁多,很难一一列举。本书主要涉及大气、水(淡水,工业水,海水等)、酸、碱、盐等环境中不锈钢的选材问题。有关高温下耐化学腐蚀的选材则属于耐热钢考虑的问题。1、大气环境中的选用根据潮湿程度,大气一般分为干燥大气,潮大气和湿大气。它们对钢的腐蚀性则随大气潮湿程度的增加而提高。为了耐大气腐蚀,不锈钢的选材一般是按 Cr13 型Cr17 型18-8 型次序1。最高选用 18-8 型 Cr-Ni 奥氏体钢便可满足耐蚀的要求,个别条

10、件下才选 18-14-2 型不锈钢。根据所处的环境,大气又可分为农村大气、城市(工业)大气和海洋大气。由于农村大气除潮湿外,一般很少污染,比较干净,因而对钢的腐蚀性较弱。故常常选用 Cr13 型和 Cr17 型钢便可满足耐腐蚀的要求。由于城市(工业)大气除潮湿外,还常常含有 SO2、H2S、NH3、NO2 以及CO2、Cl2 等气体杂质和悬浮的颗粒、灰尘,而一些气体杂质溶于水中,降落或吸附到钢的表面上,然后再溶于水,均可形成 C1-,H2SO4 等腐蚀性较强的物质;一些悬浮颗粒和灰尘,有的溶于水后本身就具有腐蚀性,有的落在钢的表面上形成缝隙加速钢的腐蚀。因此,对城市(工业)大气,若在室内,选用

11、不锈钢时,虽仍可考虑选择 Cr13 型和 Cr17 型钢;但在室外,Cr17 型钢则成为可供选用的最低牌号。长期使用表明,虽然 Cr17 型钢表面上常常落有一层灰尘,但经清除后就会显露出并未受到腐蚀的原始的光亮表面。当城市(工业)大气中有Cl2 以及 H2S,CO2 等有害气体时,一般应选用 18-8 型钢,甚至选用含 2%3%Mo的 18-14-2 奥氏体不锈钢,才能取得满意的结果。长期使用表明,如果年年进行清理,这些钢使用 2030 年后仍会光亮如初。许多用不锈钢制造的火车客车车箱,豪华商场、饭店、大厦的屋顶、外壁、内装饰等便是选用不锈钢的典型实例。由于海洋大气既潮湿又含有 NaCl 等海

12、盐粒子,因此 Cl腐蚀特别突出。在这种腐蚀环境中,Cr13 型和 Cr17 型不锈钢短期使用可产生一层锈膜,但主要危险是它们极易产生点蚀,特别是在近海和在海上更为明显。而 18-8 型 Cr- Ni 不锈钢,如 OCr19Ni9,OCr18Ni9,OOCr19Ni10,OCr18Ni11Ti 等,在恶劣的海洋大气中也能生锈,但锈层一般很薄,极易清除掉。含 2%3%Mo 的 18-14-2 型奥氏体不锈钢是耐海洋大气腐蚀较理想的材料。根据 15 年的试验,不仅一般腐蚀率很低(2.5410-5mm/a),而且点蚀很浅(0.024mm)。在大气中还有可能选用其他不锈钢,例如,制表工业用的含 S,含

13、Se 和S,Ca 复合的 Cr-Ni 奥氏体不锈钢,主要是为了既耐蚀又易切削加工;一些紧固件,螺钉、螺帽、螺栓、螺丝等多选用含 Cu2%4%的 Cr-Ni 不锈钢,除耐蚀外,主要是为了提高紧固件的冷加工成形性能。1 Cr13 型: 指 OCr13,1Cr13,2Cr13,3Cr13,3Cr13Mo 等牌号;Cr17 型: 指 OCr17Ti,OOCr17Ti,0Cr17,OOCr17 等牌号;18-8 型:指 1Cr17Ni7,1Cr17Ni8,1Cr18Ni9,OCr19Ni9,OOCr19Ni9, 1Cr18Ni9Ti,OCr18Ni11Ti 等牌号218-14-2 型:指 1Cr18Ni

14、12Mo2Ti,OCr18Ni12Mo2Ti,OCr17Ni12Mo2, OOCr17Ni14Mo2 等牌号。2、水介质中的选用按水中含盐量的不同,水可分为高纯水,淡水,半咸水和海水。高纯水中几乎不含盐,Cl-一般0.1ppm;淡水中含盐量低于 0.05%;半咸水中含盐量在0.05%以上,但低于海水的含盐量;海水中含盐量达 3%3.5%。不锈钢在水介质中,一般腐蚀并不是引起不锈钢腐蚀破坏的主要形式。而最为常见的腐蚀破坏系来自局部腐蚀,特别是应力腐蚀、点蚀和缝隙腐蚀。这些将在下一节中讨论。高纯水大量应用于核工业中,特别是以水作为冷却和工作介质的沸水和压水核反应堆中。由于高纯水中 Cl-和氧都很低

15、(Cl-0.10ppm,O0.01ppm),不锈钢在此种条件下的腐蚀率很小,0.01mm/a。因此,水冷核反应堆中除核燃料包壳等少量材料外,大量选用不锈钢,说水冷核反应堆是不锈钢“堆”成的一点也不夸大。所选用的主要牌号为0Cr19Ni9,00Cr19Ni11,0Cr17Ni12Mo2,00Cr17Ni14Mo2,0Cr18Ni11Ti 等。近些年来,控氮的 Cr-Ni 奥氏体不锈钢,例如控氮的0Cr19Ni9,,00Cr19Ni11,00Cr17Ni14Mo2 等大量用作堆内结构材料(法兰、堆内各种支撑件等)和主管道材料。压水堆蒸汽发生器管材虽然已选用高镍耐蚀合金,但蒸发器隔板则选用 0Cr1

16、3Al(AISI 405)铁素体不锈钢。在水冷反应堆乏燃料储存装置中,除耐高纯水腐蚀外还要求具有热中子吸收能力,为此含硼的 Cr-Ni 不锈钢(OCr18Ni10B )获得了应用。淡水中即使含有少量 CL-和饱和氧,甚至还有其他杂质,但对不锈钢的一般腐蚀也是微不足道的。因此,所有类型的不锈钢均可用于淡水相接触的环境中。淡水在工业中(工业水),既可做介质又可做原料,因此用量极大。在与工业水相接触的设备、部件中,最常选用的不锈钢是 Cr13 型、Cr17 型和 18-8 型三类。各种换热设备,例如换热器、蒸发器、冷却器、冷凝器、热交换器等的工作环境在工业水条件下是最苛刻的。最常选用的是 18- 8

17、 型钢,例如OCr18Ni11Ti,OCr19Ni9,OOCr19Ni11,有时也选用 OCr17Ni12Mo2 和OOCr17Ni14Mo2。日常用的医疗器械、厨房设备和器具以及家庭用具等,既与大气接触,又常常受到淡水的腐蚀。在这些条件下选用不锈钢,由于既美观、耐用、卫生,且清洗又非常方便,因而非常受欢迎。在医疗器械中,做为外科手术刀、剪等,随要求的不同可选用 3Cr13、4Cr13、3Cr13Mo、9Cr18、9Cr18MoV 等不锈钢;作为人体植入器官,除人工关节等选用钴基合金等外,骨折治疗用植入器官仍多选用含 2%3%Mo 的不锈钢,如 OCr17Ni12Mo2 和 OOCr17Ni1

18、4Mo2。厨房设备和器具以及家庭用具,包括调理作业设备,调理台、运输车、洗刷台柜、烹调台等普遍选用 OCr19Ni9 (或 OCr18Ni11Ti)。加热设备、灶具即热水器、开水器、煤气灶等则多选用 OCr17(Ti)、低 C、N 的 OCr17MoTi 等,厨房机械,即洗碗机等,OCr19Ni9(或 OCr18Ni11Ti)则是通用的牌号。厨房器具中,锅、碗、瓢、勺等既要求有不锈性,又要求易冲压成形,一般中、低档可选用0Cr13、OCr17(Ti)等,而高档者则多选用 OCr19Ni9(或 OCr18Ni11Ti)。目前,社会上流行所谓不锈钢和不锈铁,前者指 18-8 型的无磁(或弱磁)的

19、Cr-Ni 奥氏体不锈钢,而后者则指 Cr13 和 Cr17 型具有铁磁性的马氏体和铁素体不锈钢,人们在选用不锈钢制家用器具时,多以有无磁性来鉴别它们不锈性(或耐蚀性)的优劣。实际上这是一种对不锈钢的误解。我们认为,普通家用不锈钢器具只要选择合理并使用正确,即使有磁性的马氏体、铁素体不锈钢同样可满足要求,且价格便宜。反之,即使选用无磁性的 18-8 型 Cr-Ni 奥氏体不锈钢也会发生锈蚀。值得提出,对于刀、叉、匙等用具,由于有一定的硬度要求,1Cr13 和 2Cr13,3Cr13 作为餐具专用不锈钢已得到国内外的大量应用。当然,有些高档的刀、叉、匙等也常常选用 18-8 型 Cr-Ni 不锈

20、钢。对于要求锋利度好的不锈钢刀具,4Cr13,3Cr13Mo,6Cr13Mo 等受到了用户的欢迎。需要指出,为了使不锈钢制的医疗器械,厨房设备和器具以及家庭用具能长期使用并保持光亮、不锈,在可能条件下尽量使它们处于干燥状态。例如使用、清洗后立即擦干后再放置,并避免与酸、碱性物质长期接触是非常重要的。在水电站的建设中,含泥砂的河水冲刷是不可避免的,超低碳马氏体不锈钢,例如 OOCr13Ni4Mo,OOCr13Ni5Mo 等获得了较好的应用。在海水中,就一般腐蚀而言,不锈钢的腐蚀率并不高,但常用不锈钢在海水中的主要破坏形式是点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀,而且常常受到海水中的含氧量、氯离子浓度,海水与材

21、料的相对流速,海水的污染情况,温度以及海生物等因素的直接影响。一般说来,在室温(30)以下,可选用含 Mo2%4% 的OCr17Ni12Mo2 和 OCr19Ni13Mo3 等不锈钢;对 4050以下的海水,一般含Mo2%3%的不锈钢已处于临界状态,稍有不慎,便可出现点蚀、缝隙腐蚀等破坏。因此,必须选用高 Cr 、Mo 的奥氏体不锈钢,如 OOCr18Ni16Mo5(N),OOCr20Ni25Mo4.5Cu(N),OOCr25Ni25Mo5N,OOCr20Ni18Mo6CuN,OOCr24Ni22Mo7Mn3CuN;+ 双相不锈钢OOCr25Ni7Mo3N,OOCr25Ni7Mo3WCuN,铁

22、素体不锈钢,00Cr26Mo1,OOCr25Ni4Mo4Ti,OOCr29Mo4Ni2,OOCr30Mo2 等。当选用不锈钢时,海水流速一般要求1.5m/s。3、硝酸介质中的选用硝酸是重要的化工原料,它广泛应用于国民经济的许多部门。无论是生产硝酸还是使用硝酸,都会遇到硝酸的腐蚀问题。硝酸是强氧化性酸,即使是稀硝酸也具有很强的氧化性。不锈钢由于在稀硝酸中极易钝化,因而具有良好的耐蚀性。可以说几乎所有的不锈钢在稀硝酸中均有相当好的耐蚀能力。由于18-8 型 Cr-Ni 奥氏体不锈钢,例如 OCr19Ni9,OOCr19Ni11,OCr18Ni11Ti(或1Cr18Ni9Ti )等既具有优异的耐稀硝

23、酸性能,又有良好的力学、加工成形、焊接等综合性能,因而在65% 的稀 HNO3 中,这们是用量最大、应用范围最广的不锈钢。同时,不含 Mo 的双相不锈钢,如 OOCr25Ni6Ti,OOCr25Ni6N 等也取得很好的使用的效果。本世纪 70 年代以来所出现的硝酸级不锈钢,主要指含C0.015%,Si0.10%,B10ppm,P0.02%,Mo0.2% 的 OOCr19Ni11 和C0.02%,Si0.20%,P0.020%,Mo0.2%的 OOCr25Ni20 钢。在65%稀HNO3 中,它们不仅耐敏化态晶间腐蚀的性能显著提高(见晶间腐蚀),而且耐一般腐蚀的性能也有显著改善。例如,在沸腾的

24、65%HNO3 中,硝酸级 18-8 钢固溶态腐蚀率仅 0.06-0.14mm/a,敏化态也仅 0.30mm/a。随硝酸浓度的增加,特别是当浓度在共沸浓度 68.4%以上时,一般 18-8 型钢已不能满足要求。当浓度85%时,通常可选用 Cr25Ni20 型不锈钢。但浓度再高,由于硝酸的过氧化作用和仅含 Cr 的不锈钢本身的过钝化,18-8 钢和Cr25Ni20 钢均会受到严重腐蚀。因此,高 Si 的 Cr-Ni 不锈钢,例如含 Si4% 的 OCr13SiNbRe,1Cr17Ni11Si4A1Ti,OOCr14Ni14Si4(Ti),OOCr17Ni14Si4(Ti、Nb),OOCr20Ni

25、24Si4Ti 等常常用于温度80下的浓硝酸和发烟硝酸中。温度再高,则需要选含 Si 量达6%的不锈钢,例如OOCr17Ni17Si6。研究已表明,当 HNO3 中含有 Cr+6 时,18-8 型不锈钢的腐蚀速度急剧提高(图 7-1),此时高 Si(4%和6%)不锈钢是最佳的选择。在不同浓度、温度的硝酸中,各种不锈钢的选用见表 7-2。表 7-2 各种不锈钢选择表区域 不锈钢型号 OCr13,1Cr13OCr13Si4NbRe1Cr17Ti,OOCr17Ti,1Cr17OCr17Ni7Al1Cr18Ni9Ti,OCr19Ni9,OCr18Ni11Ti,OOCr18Ni101Cr18Mn8Ni5

26、N,OOCr25Ni20Nb,不含 Mo 的 Cr-Ni 双相不锈钢 OCr13Si4NbRe(80)OCr17Ti,OOCr17Ti,1Cr17OCr17Ni7Al,OCr17Ni4Cu4Nb.1Cr18Ni9Ti,OCr18Ni11Ti,OOCr19Ni10,OCr19Ni91Cr18Mn8Ni5NOOCr25Ni20Nb,不含 Mo 的 Cr-Ni 双相不锈钢1Cr18Ni11Si4AlTi OCr13Si4NbRe(80)1Cr18Ni9Ti,OCr18Ni11Ti,OCr19Ni9,OOCr19Ni101Cr25Ti,1Cr18Ni11Si4AlTi,OOCr17Nil4Si4Ti,

27、含 Si5%6%的不锈钢OOCr25Ni20Nb,不含 Mo 的 Cr-Ni 双相不锈钢 OCr13Si4NbRe(50)1Cr18Ni11Si4AlTi(50),OOCr17Ni14Si4Ti(Nb)含Si5%6%的 Cr-Ni 不锈钢OOCr25Ni20Nb(80%) OCr13Si4NbRe (50)1Cr18Ni11Si4AlTi(50),OOCr17Ni14Si4Ti(Nb)含Si5%6%的 Cr-Ni 不锈钢含 Mo 不锈钢一般不用于耐 HNO3 腐蚀,但是,当硝酸中有 Cl-时,为了防止点蚀,则常常选用含 Mo 的不锈钢。具体牌号,即钢中 Cr,Mo 含量,则随HNO3 浓度、C

28、l-含量和介质温度而定。、磙酸介质中的选用硫酸是产量大,用途广的基本化工原料,广泛应用于国民经济各部门。无论是生产硫酸还是使用硫酸,只要接触它,就会遇到硫酸的腐蚀问题。硫酸虽然是一种含氧酸,但稀的和中等浓度的硫酸的氧化性较弱,因而属于还元性酸。而浓硫酸,特别是热硫酸则具有很强的氧化性,因此属于氧化性酸。由于硫酸的此种特性,在选用耐硫酸不锈钢时,随硫酸浓度、温度的不同,所选牌号亦异。一般说来,不含 Mo 的不锈钢,例如 18-8 型 Cr-Ni 不锈钢,不能用于耐硫酸腐蚀;而含 Mo2%3%的 OCr17Ni12Mo2、OOCr17Ni14Mo2、O-1Cr18Ni12Mo2Ti等,是可供选用的

29、耐硫酸是最低牌号。同样含 Mo2% 3%的一些 + 双相不锈钢,例如 OOCr25Ni6Mo2N 等的耐硫酸性能相当或优于含 Mo2%3%的 Cr-Ni 奥氏体钢。高 Mo(Mo4%)不锈钢的耐硫酸性能又比一般含 Mo2%3%的钢有进一步提高。但是,当钢中既含 Mo 又含 Cu 时,其耐硫酸性能又优于仅含 Mo 的不锈钢,因而,它们的使用范围可较仅含 Mo 的钢更加扩大。而用 Mo、Cu、Si(3%-4%)三元素复合金化的 Cr-Ni 奥氏体钢和 + 双相不锈钢则是耐硫酸不锈钢中性能更佳,使用范围更宽的一类。截至目前为止,高牌号耐硫酸不锈钢,例如 OCr23Ni28Mo3Cu3Ti,1Cr24

30、Ni20Mo2Cu3(K 合金)、OCr20Ni29Mo3-Cu4(Carpenter-20)等主要用于常压下耐 80以下的各种浓度硫酸。但是,在 90%-98%的高温浓硫酸中,根据使用温度和浓度,只有选用高 Si(6% )不锈钢才能取得满意的结果。例如,国外专利牌号 SARAMET(OOCr17Ni17Si6)和SHRAMET SX(OOCr18Ni20Si6MoCu),国内专利牌号 SS920(超低碳, 6%Si 并含 Mo,Cu )。SS920 在高温(130)、90%浓硫酸中的年腐蚀率在0.10.01 以下,但一旦遇到稀硫酸,高硅不锈钢的耐蚀会显著下降。在不同浓度、温度的硫酸中,各种不

31、锈钢的选择见表 7-3。表 7-3 各种不锈钢牌号区域 选用不锈钢型号 OCr18Ni12Mo2Ti1Cr18Ni12Mo2Ti(40,无空气)OOCr17Ni14Mo2OOCr17Ni14Mo3OOCr18Ni18Mo5OCr18Ni18Mo2Cu2Ti( 50)OOCr18Ni14Mo2Cu2OOCr20Ni25Mo4.5CuOCr23Ni28Mo3Cu3Ti( 80) OCr20Ni24Mo3Si3Cu2( 80) OCr12Ni25Mo3Cu3Si2Nb( 80)OOCr20Ni25Mo4.5CuOCr20Ni29Cu4Mo3( 65)OCr23Ni28Mo3Cu3Ti( 80)OCr

32、20Ni24Mo3Si3Cu2( 80)OCr12Ni25Mo3Cu3Si2Nb( 80)OCr18Ni18Mo2Cu2Ti( 50)OOCr18Ni14Mo2Cu2OOCr20Ni25Mo4.5CuOCr12Ni25Mo3Cu3Si2NbOCr20Ni29Cu4Mo3( 65)OCr23Ni28Mo3Ti( 65)OCr20Ni24Mo3Si3Cu2( 65)1Cr18Ni12Mo2TiOOCr17Ni14Mo2OOCr17Ni14Mo3,OOCr18Ni14Mo2Cu2OCr18Ni18Mo2Cu2OOCr18Ni18Mo5OOCr20Ni25Mo4.5CuOcr20Ni29Cu4Mo3O

33、Cr20Ni24Mo3Si3Cu2OCr12Ni25Mo3Cu3Si2Nb 1Cr18Ni11Si4AlTi(65),高 Si(6%)不锈钢(130 )OCr20Ni24Mo3Si3Cu2(65) 一般不选用不锈钢,但浓度90%,温度130 , 可选含Mo,Cu 的高 Si(6% )不锈钢。例如,国内专利牌号 SS920。 一般不选用不锈钢,但浓度90%,温度130 ,可选用含Mo,Cu 的高 Si(6%)不锈钢。例如,国内专利牌号 SS920。碳素钢1Cr18Ni9Ti0Cr20Ni29Cu4Mo30Cr20Ni24Mo23Si3Cu21Cr18Ni9Ti0Cr20Ni29Cu4Mo30Cr

34、20Ni24Mo3Si3Cu2 不选用不锈钢当稀硫酸含有足够的氧和氧化剂时,不锈钢的耐蚀性可提高,使用范围可扩大。在浓度低于 65%的硫酸中,本不能选用一般 18-8 型 Cr-Ni 不锈钢,但当含有5%HNO3 时,则可作为耐蚀材料加以应用。当硫酸中含有杂质时,有的会加速,有的会降低不锈钢的腐蚀速度。例如,硫酸中有较多 F-、Cl-存在,一般会显著提高不锈钢的腐蚀速度;硫酸中含有 500-2000ppm 铜离子时,会产生极大的缓蚀作用,从而使不锈钢的使用范围扩大。当各种牌号的不锈钢均无法满足所遇到的苛刻的硫酸使用条件的要求时,仍有镍基和铁镍基耐蚀合金可供选用,请参阅文献9当稀硫酸且具有磨损条

35、件(即磨蚀条件)时,采用含 Mo 和含 Mo,Cu 的 Cr-Ni 双相不锈钢则是最佳的选择。、磷酸介质中的选用磷酸作为重要的化工产品,主要用于制造高效磷复肥及工业磷酸盐。在生产和使用磷酸过程中均可遇到磷酸的腐蚀。一般说来,在不含杂质的纯磷酸中,常用的不锈钢基本上可以解决它的腐蚀问题。例如,18-8 型 Cr-Ni 奥氏体钢可选用于储存浓度达 85%的冷磷酸并可在工艺设备中用于处理浓度在 5%以下的磷酸;含 Mo 2% 的不锈钢耐蚀性更佳,且随钢中 Mo 量增加,耐磷酸的性能提高。图 7-5 和表 7-4 系在纯磷酸中不锈钢的选择情况。但是,在湿法磷酸生产过程中,所遇到的磷酸多含有各种杂质,例

36、如 F-、Cl- 、SO42-、Fe3+、Al3+、Mg2+等。其中,除 Fe3+外,均加速不锈钢的腐蚀,特别是 F-、Cl-更为强烈。 为了提高不锈钢在含各种杂质的磷酸中的耐蚀性,提高钢中 Cr、Mo 元素的含量最有效且 Cr 的作用更为明显(图 7-6、7-7)。国内的试验也表明,Cr 的影响最为显著(图 7-8);而 Mo 的作用仅当钢中含Cr 量较低(例如 20%21%)时才有效(图 7-9);当 Cr,Mo 量高时,钢中 Ni的作用不显著(表 7-5)。在含 F-、Cl-等杂质的 H3PO4 中,除大量选用含 Mo 2%4%的 0Cr17Ni12Mo2、00Cr17Ni14Mo2,0

37、Cr19Ni13Mo3、00Cr19Ni13Mo3 外,含 Cr 量22%的含 Mo 双相不锈钢,例如 0Cr26Ni6Mo2Cu3(CD-4MCu),00Cr22Ni6Mo2N,00Cr25Ni7Mo3N,高 Mo 的 Cr-Ni 奥氏体不锈钢00Cr20Ni25Mo4.5Cu(N)(UB6,2RK65)也均获得广泛应用。不含 Ni 或仅含少量 Ni 的高铬铁素体不锈钢,例如00Cr26Mo1,00Cr30Mo2,00Cr29Ni2Mo4,00Cr29Ni4Mo2 等, 表 7-4 图 7-5 中各区不锈钢的选择表区域 选用不锈钢牌号I1Cr131Cr17Ti1Cr18Ni9Ti,00Cr1

38、8Ni10,0Cr19Ni91Cr18Ni12Mo2Ti,0Cr17Ni12Mo2,00Cr17Ni14Mo21Cr18Ni12Mo3Ti,0Cr19Ni13Mo3,00Cr17iNi14Mo300Cr18Ni16Mo5(N)00Cr18Ni14Mo2Cu200Cr18Ni18Mo2Cu2Ti0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti00Cr20Ni25Mo4.5CuII1Cr18Ni9Ti1Cr18Ni12Mo2Ti,00Cr17Ni14Mo20Cr18Ni18Mo2Cu2Ti,00Cr17Ni14Mo2Cu200Cr17Ni14Mo3,00Cr18Ni18Mo50Cr23Ni28Mo3Cu3Ti,

39、00Cr27Ni31Mo3Cu,00Cr26Ni35Mo3CuTiIII1Cr131Cr17Ni21Cr18Ni9Ti1Cr18Ni12Mo2Ti00Cr17Ni14Mo200Cr18Ni18Mo500Cr20Ni25Mo4.5Cu00Cr18Ni14Mo2Cu20Cr18Ni18Mo2Cu2Ti0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti00Cr26Ni35Mo3CuTi,00Cr27Ni31Mo3CuIV0Cr18Ni12Mo2Ti,00Cr17Ni14Mo20Cr18Ni18Mo2Cu2Ti,00Cr18Ni14Mo2Cu200Cr18Ni18Mo500Cr20Ni25Mo4.5Cu0Cr20Ni

40、25Mo3Cu2,00Cr26Ni35Mo3CuTi,00Cr27Ni31Mo3CuV 不能选用不锈钢表 7-5 Ni 对 Cr26%,Mo3%4%不锈钢耐含杂质H3PO4 的腐蚀性能的影响介 质 材 料 腐蚀率,g/(m2.h)50% P2O5 4%SO42- 00Cr26Ni35Mo3.5Cu 0.110.5%F-,60ppmCl-,0.6%Fe3+ 00Cr25Ni25Mo4Cu 0.12490 00Cr26Mo3 0.118由于它们耐含杂质磷酸的优异性能,也是具有广阔前景的耐蚀材料。+双相不锈钢不仅本质耐蚀性好且强度高,因而常常作为耐摩蚀材料应用于含杂质 H3PO4 中而受到了重视。研究与实际应用的结果表明,含 Cr 量高达27%且含 Mo 的高合奥氏体不锈钢 00Cr27Ni31Mo3Cu(Sanicro28)和00Cr26Ni35Mo3Cu(新 2 号 A*)是耐含 F-、Cl-等杂质的 H3PO4 腐蚀性最佳且综合性能最好的高牌号不锈钢,可用于制造 H3PO4 浓缩热交换器以代替易损坏

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