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(shi)紀(ji)70年代以來所(suo)出現的(de)(de)(de)硝(xiao)酸級不銹鋼主要指 碳≤0.015%、硅≤0.10%、硼≤10×10-6、磷≤0.02%、鉬(mu)≤0.2%的(de)(de)(de) 00Cr19Ni11 和 碳 ≤0.02%、硅]≤0.20%、磷≤0.020、鉬(mu)≤0.2%的(de)(de)(de)022Cr25Ni20 不銹鋼。在≤65%稀(xi)HNO3中,它(ta)們不僅(jin)耐敏(min)化(hua)態(tai)晶間腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)性(xing)能顯(xian)著提高(見晶間腐(fu)蝕(shi)(shi))。而且耐一(yi)般腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)(de)性(xing)能也有(you)顯(xian)著改善。例如,在沸(fei)騰的(de)(de)(de)65%HNO3中,硝(xiao)酸級18-8鋼固(gu)溶(rong)態(tai),腐(fu)蝕(shi)(shi)率僅(jin)0.06~0.14mm/a,敏(min)化(hua)態(tai)也僅(jin)0.3mm/a。
隨硝酸濃度的(de)(de)(de)增加。特(te)別是(shi)當濃度在其(qi)沸濃度68.4%以上時(shi),一(yi)般18-8型鋼(gang)已不(bu)能(neng)滿足要(yao)求;當濃度≤85%時(shi)。通常(chang)可選用(yong)Cr25Ni20型不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)。但濃度再高(gao),由(you)于硝酸的(de)(de)(de)過氧(yang)化作用(yong)和僅含Cr的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)本(ben)身的(de)(de)(de)過鈍化,18-8鋼(gang)和Cr25Ni20鋼(gang)均會受到嚴重腐(fu)蝕。因此,高(gao)Si的(de)(de)(de)Cr-Ni 不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang),例如,含Si:4%的(de)(de)(de)Cr18Ni9Si4、 10Cr17Ni11Si4AlTi、022Cr14Ni14Si4(Ti)、022Cr17Ni14Si4(Ti、Nb)、022Cr20Ni24Si4Ti等(deng)常(chang)常(chang)用(yong)于溫度≤80℃下(xia)的(de)(de)(de)濃硝酸和發煙硝酸中,溫度再高(gao),則需要(yao)選含Si量(liang)達6%的(de)(de)(de)不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang),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。