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不銹鋼在濃硫酸中的腐蝕性能
硫酸是許多工業(yè)生產(chǎn)過程中所使用的化學(xué)制品。它可通過燃燒硫,由二氧化硫(SO2)產(chǎn)生而來的;它也許是冶金冶煉過程的副產(chǎn)品,或者是由廢酸熱分解(再生產(chǎn))產(chǎn)生。二氧化硫(SO2)和氧在420℃~625℃下經(jīng)一催化反應(yīng)產(chǎn)生三氧化硫(SO3)。然后該氣體與水反應(yīng)在吸收塔里形成硫酸(H2SO4)。這個(gè)生產(chǎn)過程是放熱的,而且酸的反應(yīng)溫度高達(dá)180℃~200℃。該酸再從100℃左右冷卻到接近室溫來儲(chǔ)藏。
在一個(gè)有限的溫度和酸濃度范圍內(nèi),用由酸性耐火磚覆面的鋼那樣的傳統(tǒng)材料作為容器,而用如Momdi?那樣的延性鐵或如316那樣的低合金奧氏體不銹鋼作為管道。然而,現(xiàn)代開發(fā)的提高耐熱濃酸腐蝕的高合金不銹鋼改變了材料的選擇方案。下表顯示了用于硫酸環(huán)境中的一些不銹鋼的化學(xué)成分。304和316是普通的奧氏體鋼種,廣泛用于化工工業(yè)。合金310是一種高鉻高鎳奧氏體,具有比304和316更強(qiáng)的耐酸腐蝕性,但它在酸濃度高達(dá)98%時(shí)不耐腐蝕。ZERON?100和2507是約50/50奧氏體/鐵素體相平衡的雙相不銹鋼。這種組織強(qiáng)度比奧氏體合金更高(約為2倍),并且在高壓和/或高溫環(huán)境中應(yīng)用時(shí)盡可能使壁厚節(jié)省。
Saramet?,SandvikSX?,ZeCor?是適用的含5%左右硅的奧氏體不銹鋼,耐熱強(qiáng)酸腐蝕性有所提高。Saramet有兩種衍生物,稍微有些成分不同。ZeCor的鉻和鎳含量比其他兩種適用的合金少些,但它含較多的硅,這是一種能在熱強(qiáng)酸中提高耐腐蝕性的元素。
?
名稱 |
UNS牌號(hào) |
公稱成分(wt%) |
|||||||
Fe |
Cr |
Ni |
Mo |
N |
Cu |
W |
Si |
||
304 |
S30403 |
Bal. |
18 |
8 |
- |
- |
- |
- |
- |
316 |
S31603 |
Bal. |
17 |
10 |
2 |
- |
- |
- |
- |
310 |
S31008 |
Bal. |
25 |
20 |
- |
- |
- |
- |
- |
合金20 |
N08020 |
Bal. |
20 |
28 |
2.5 |
- |
3.5 |
- |
- |
ZERON?100 |
S32760 |
Bal. |
25 |
7 |
3.5 |
0.25 |
0.7 |
0.7 |
0.6 |
2507 |
S32750 |
Bal. |
25 |
7 |
3.5 |
0.25 |
- |
- |
0.6 |
Saramet?23 |
S30601 |
Bal. |
18 |
18 |
- |
- |
- |
- |
5 |
Saramet?25 |
S32615 |
Bal. |
18 |
18 |
1 |
- |
2 |
- |
5 |
Sandvik?SX |
S32615 |
Bal. |
18 |
18 |
1 |
- |
2 |
- |
5 |
ZeCor |
S38815 |
Bal. |
14 |
15 |
1 |
- |
1 |
- |
6 |
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