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(xiu)鋼,如年產23萬噸硝酸銨的化肥廠,不銹(xiu)耐(nai)酸鋼(gang)的用量大約為190噸。
化(hua)工設備一般體積較大,有(you)的(de)(de)容(rong)器直徑達(da)數(shu)米,高度達(da)數(shu)十米。設備成(cheng)形(xing)(xing)(xing)和焊接(jie)(jie)后很難(nan)再進行熱處理。而成(cheng)形(xing)(xing)(xing)和焊接(jie)(jie)常對不(bu)銹耐(nai)(nai)酸鋼的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性有(you)不(bu)利影響,如熱成(cheng)形(xing)(xing)(xing)和焊接(jie)(jie)會使不(bu)銹鋼敏化(hua),并降低鋼的(de)(de)抗(kang)(kang)晶間腐(fu)蝕(shi)能力(li);成(cheng)形(xing)(xing)(xing)和焊接(jie)(jie)所(suo)(suo)產(chan)生(sheng)的(de)(de)殘留應力(li)在(zai)某些(xie)介質環境(jing)下會產(chan)生(sheng)應力(li)腐(fu)蝕(shi)破(po)壞。因(yin)此絕大部分(fen)化(hua)工設備要求所(suo)(suo)用不(bu)銹鋼在(zai)成(cheng)形(xing)(xing)(xing)和焊接(jie)(jie)后,在(zai)不(bu)經熱處理的(de)(de)狀態下仍具有(you)足夠的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性,特別是抗(kang)(kang)晶間腐(fu)蝕(shi)等性能。
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(ao)氏體不銹鋼。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(wu)鎳(nie)的鉻錳氮不(bu)銹鋼(gang)與低鎳(nie)的鉻錳鎳(nie)氮不(bu)銹鋼(gang),如12Cr17Mn13Mo2N 和12Cr18Mn9Ni5Mo3N鋼(gang),不(bu)僅節(jie)鎳(nie),同(tong)時具有與Cr18Ni9及Cr18Ni12Mo鋼(gang)相近的綜合性能,尤其(qi)是對某些(xie)介質,如尿素(su),具有更好的耐蝕(shi)性,在化工設(she)備中(zhong)得到了越來越廣泛的應用。
鐵素(su)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。
不銹鋼(gang)(gang)的合(he)金(jin)元(yuan)素(su)含(han)量較(jiao)高(gao)(gao),必須節(jie)約(yue)(yue)使(shi)用。當化(hua)工容器(qi)的壓力較(jiao)高(gao)(gao),壁厚較(jiao)厚時,一般采(cai)用在碳素(su)鋼(gang)(gang)或低合(he)金(jin)高(gao)(gao)強(qiang)度鋼(gang)(gang)殼體內襯(chen)不銹鋼(gang)(gang)內套的構造。這樣不僅可以節(jie)約(yue)(yue)大量的不銹鋼(gang)(gang),而且(qie)還(huan)可以保證(zheng)設(she)備的質量和(he)效能。