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22222 发表于 2009-11-26 17:37:51

压力容器不锈钢资料整理

力容器用不锈钢1典型几种介绍
表1不同钢种的用途
304、304L、308、309、309s、310、310s
316、316L

317
430


301
303.303Se
305
321、347、348

405


410

416、416Se
420
442、446
一 般 用 途
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。

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。
用于需要比316和316L型的抗腐蚀要高的用途。
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。
选 择 的 用 途用于装树脂的仓室和容器以避免污染。
用于需要易切削性能的螺母和螺栓硬件。
用于作学工业中的紧固件，波形挡板及顶盖。
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。
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。
用于易切削性能有螺母和螺栓硬件。
阀门管
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446型不易有应力腐蚀裂纹。

表2中有关各种环境条件的评述仅想起一种抛砖引玉的作用。上面谈的各钢种一直成功地应用着，而且也值得进行试验。




表2    不同环境下钢的适用性环   境钢         种各种酸
盐酸“混酸”硝酸磷酸




硫酸





亚硫酸
各种碱
氢氧化钠氢氧化钠，各种苛，溶液

有机物乙酸











乙醛胺醋酸纤维素

柠檬酸、甲酸及洒石酸
酯
脂肪酸

车辆喷漆
苯二酸酐
各种肥皂

合成洗涤剂

妥尔油（纸浆及造纸工业）


焦油

尿素
药品

除非溶液非常稀并在室温时，一般不提倡使用不锈钢。
只要有足够的硝酸，它们对304或316型没有多大的腐蚀。
使用304L和430型
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，像砷。
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。
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

在弱性碱，像氢氧化铵中，300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。在强性碱，像氢氧化钠中，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溶液可能含氯化物，氯化物可能会加重腐蚀并可能使316型和304型产生点状腐蚀。
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。
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。
在中温时，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。
从腐蚀的观点来看，酯可以同各种有机酸类似。
在高达300F（150℃）时，304型抗脂肪和脂肪酸，但是在温度为300-500F（150℃－260℃）时，就需要316型。在更高的温度时。需用317型。
如果适当的颜色和无污染至关重要的话，就可能使用316型。
通常316型用于反应器、蒸馏柱、汽水阀、挡板，盖，管道。
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。
为了产生硫化的高分子乙醇盐，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。
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。
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；304型对点状腐蚀的抵抗性不够。
通常需要316L。
由于316型固有的抗腐蚀性和对药品的纯洁度有较大的保证，与药品接触的各种部件通常选择316型钢来制造。

4.7.2、在一般腐蚀环境中不锈钢的合理选用
    在一般腐蚀，即产生全面腐蚀的环境中，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。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20～30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（<2.54×10-5mm/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。
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
18-14-2型：指1Cr18Ni12Mo2Ti,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(Cl-≤0.10ppm,≤0.01ppm),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0Cr13Al（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OOCr17Ni14Mo2。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40～50℃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;α+γ双相不锈钢OOCr25Ni7Mo3N,OOCr25Ni7Mo3WCuN，铁素体不锈钢，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C≤0.015%，Si≤0.10%，B≤10ppm，P≤0.02%，Mo≤0.2% 的OOCr19Ni11和C≤0.02%，Si≤0.20%，P≤0.020%，Mo≤0.2%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Si～4% 的OCr13SiNbRe,1Cr17Ni11Si4A1Ti，OOCr14Ni14Si4（Ti），OOCr17Ni14Si4（Ti、Nb），OOCr20Ni24Si4Ti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图7-2以及图7-3和表7-2。

表7-2    图7-3中各种不锈钢选择表区域
不锈钢牌号

ⅠOCr13，1Cr13
OCr13Si4NbRe
1Cr17Ti，OOCr17Ti，1Cr17
OCr17Ni7Al
1Cr18Ni9Ti，OCr19Ni9，OCr18Ni11Ti，OOCr18Ni10
1Cr18Mn8Ni5N，
OOCr25Ni20Nb，不含Mo的Cr-Ni双相不锈钢

ⅡOCr13Si4NbRe（≤80℃）
OCr17Ti，OOCr17Ti，1Cr17
OCr17Ni7Al，OCr17Ni4Cu4Nb.
1Cr18Ni9Ti，OCr18Ni11Ti，OOCr19Ni10，OCr19Ni9
1Cr18Mn8Ni5N
OOCr25Ni20Nb，不含Mo的Cr-Ni双相不锈钢
1Cr18Ni11Si4AlTi

ⅢOCr13Si4NbRe（≤80℃）
1Cr18Ni9Ti，OCr18Ni11Ti，OCr19Ni9，OOCr19Ni10
1Cr25Ti,
1Cr18Ni11Si4AlTi，OOCr17Nil4Si4Ti，含Si≥5%～6%的不锈钢
OOCr25Ni20Nb，不含Mo的Cr-Ni双相不锈钢
ⅣOCr13Si4NbRe（≤50℃）
1Cr18Ni11Si4AlTi（≤50℃），OOCr17Ni14Si4Ti（Nb）含Si≥5%～6%的Cr-Ni不锈钢
OOCr25Ni20Nb（≤80%）

ⅤOCr13Si4NbRe （≤50℃）
1Cr18Ni11Si4AlTi（≤50℃），OOCr17Ni14Si4Ti（Nb）含Si≥5%～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、Cl-含量和介质温度而定。
４、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，是可供选用的耐硫酸是最低牌号。同样含Mo2% ～3%的一些α+γ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（Mo≥4%）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α+γ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，1Cr24Ni20Mo2Cu3（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0.1～0.01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，各种不锈钢的选择见图7-4和表7-3
表7-3 图7-4中各种不锈钢牌号区域
选 用 不 锈 钢 牌 号
Ⅰ
OCr18Ni12Mo2Ti
1Cr18Ni12Mo2Ti（<40℃，无空气）
OOCr17Ni14Mo2
OOCr17Ni14Mo3
OOCr18Ni18Mo5
OCr18Ni18Mo2Cu2Ti（< 50℃）
OOCr18Ni14Mo2Cu2
OOCr20Ni25Mo4.5Cu
OCr23Ni28Mo3Cu3Ti（< 80℃）
OCr20Ni24Mo3Si3Cu2（< 80℃）
OCr12Ni25Mo3Cu3Si2Nb（< 80℃）
Ⅱ
OOCr20Ni25Mo4.5Cu
OCr20Ni29Cu4Mo3（< 65℃）
OCr23Ni28Mo3Cu3Ti（< 80℃）
OCr20Ni24Mo3Si3Cu2（< 80℃）
OCr12Ni25Mo3Cu3Si2Nb（< 80℃）
Ⅲ
OCr18Ni18Mo2Cu2Ti（< 50℃）
OOCr18Ni14Mo2Cu2
OOCr20Ni25Mo4.5Cu
OCr12Ni25Mo3Cu3Si2Nb
OCr20Ni29Cu4Mo3（< 65℃）
OCr23Ni28Mo3Ti（< 65℃）
OCr20Ni24Mo3Si3Cu2（< 65℃）
Ⅳ
1Cr18Ni12Mo2Ti
OOCr17Ni14Mo2
OOCr17Ni14Mo3，OOCr18Ni14Mo2Cu2
OCr18Ni18Mo2Cu2
OOCr18Ni18Mo5
OOCr20Ni25Mo4.5Cu
Ocr20Ni29Cu4Mo3
OCr20Ni24Mo3Si3Cu2
OCr12Ni25Mo3Cu3Si2Nb
Ⅴ
1Cr18Ni11Si4AlTi（<65℃），高Si（≥6%）不锈钢（≤130 ℃）
OCr20Ni24Mo3Si3Cu2（<65℃）
Ⅵ
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。
Ⅶ
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。
Ⅷ
碳素钢
1Cr18Ni9Ti
0Cr20Ni29Cu4Mo3
0Cr20Ni24Mo23Si3Cu2
Ⅸ
1Cr18Ni9Ti
0Cr20Ni29Cu4Mo3
0Cr20Ni24Mo3Si3Cu2
Ⅹ
不选用不锈钢
图7-4   不锈钢在硫酸中的等腐蚀图

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
当稀硫酸且具有磨损条件（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。
５、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% ～３％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、00Cr17Ni14Mo2，0Cr19Ni13Mo3、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，
图7-5   不锈钢在磷酸中的等腐蚀图

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
I
1Cr13
1Cr17Ti
1Cr18Ni9Ti，00Cr18Ni10，0Cr19Ni9
1Cr18Ni12Mo2Ti，0Cr17Ni12Mo2，00Cr17Ni14Mo2
1Cr18Ni12Mo3Ti，0Cr19Ni13Mo3，00Cr17iNi14Mo3
00Cr18Ni16Mo5（N）
00Cr18Ni14Mo2Cu2
00Cr18Ni18Mo2Cu2Ti
0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti
00Cr20Ni25Mo4.5Cu
II
1Cr18Ni9Ti
1Cr18Ni12Mo2Ti，00Cr17Ni14Mo2
0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti，00Cr17Ni14Mo2Cu2
00Cr17Ni14Mo3，00Cr18Ni18Mo5
0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti，00Cr27Ni31Mo3Cu，00Cr26Ni35Mo3CuTi
III
1Cr13
1Cr17Ni2
1Cr18Ni9Ti
1Cr18Ni12Mo2Ti
00Cr17Ni14Mo2
00Cr18Ni18Mo5
00Cr20Ni25Mo4.5Cu
00Cr18Ni14Mo2Cu2
0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti
0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti
00Cr26Ni35Mo3CuTi，00Cr27Ni31Mo3Cu
IV
0Cr18Ni12Mo2Ti，00Cr17Ni14Mo2
0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti，00Cr18Ni14Mo2Cu2
00Cr18Ni18Mo5
00Cr20Ni25Mo4.5Cu
0Cr20Ni25Mo3Cu2，00Cr26Ni35Mo3CuTi，00Cr27Ni31Mo3Cu
V
不能选用不锈钢

图7-6
表7-5Ni对Cr～26%，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-
00Cr26Ni35Mo3.5Cu0.110.5%F-，60ppmCl-，0.6%Fe3+00Cr25Ni25Mo4Cu0.12490℃
00Cr26Mo30.118
图7-7

图7-8
图7-9
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。α+γ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的石墨制热交换器，国外已取得了满意的结果。表7-6系00Cr27Ni31Mo3Cu在含杂质H3PO4中的耐蚀性与一些常用不锈钢和合金的比较。
表7-6   常用不锈钢和合金在含杂质磷酸中的耐蚀性（70% H3PO4，4% H2SO4，0.5% F-，60ppm Cl-，0.06% Fe3+）合    金腐蚀率，mm/a80℃90℃100℃00Cr20Ni25Mo4.5Cu （UB-6，2RK65）
0.360.802.100Cr17Ni14Mo2（316L）
>20>20>200Cr20Ni40Mo3Cu2
5.56.77.30Cr20Ni35Mo2Cu3Nb（Carpenter 20cb）5.16.26.800Cr27Ni31Mo3Cu（Sanicro-28）0.070.120.21   *此牌号列入铁镍基耐蚀合金中，它的性能可参阅文献
当为了解决磷酸的腐蚀问题而需要选用镍基和铁镍基耐蚀合金时，可参阅文献。

chenhaijunsjy 发表于 2009-11-26 17:37:51

谢谢楼主，正是我要找的。

鸿鹄 发表于 2009-11-26 17:37:51

楼主好强大，楼主辛苦了

Bohr 发表于 2009-11-26 17:37:51

22222 发表于 2009-11-26 17:38
６、醋酸、甲酸及其混酸介质中的选用
    醋酸是有机合成的重要原料，在化工、轻工、医药、食品工业中得到 ...

能不能直接传一个文件呢？比如说pdf格式的。{:1106_365:}

337060145 发表于 2009-11-26 17:37:51

能总结成一个文件么，这样比较好理解和查阅，楼主辛苦了

sdqdync9749 发表于 2009-11-26 17:37:51

这么多资料，非常全面。

sdqdync9749 发表于 2009-11-26 17:37:51

楼主没少费精力，赞一个。

whng 发表于 2009-11-26 17:37:51

谢谢楼主分享资料

185869104 发表于 2009-11-26 17:37:51

谢谢分享！

落叶 发表于 2009-11-26 17:37:51

感谢分享；东西不错。

空o城 发表于 2009-11-26 17:37:51

{:1110_559:}{:1110_559:}

22222 发表于 2009-11-26 17:38:13

６、醋酸、甲酸及其混酸介质中的选用
    醋酸是有机合成的重要原料，在化工、轻工、医药、食品工业中得到广泛的应用。用不锈钢解决醋酸的腐蚀问题，相对而言比较容易。例如，在纯醋酸中，一般的Cr17型
铁素体不锈钢可耐80℃以下的稀醋酸和浓度高于70%的浓醋酸；一般的18-8型Cr-Ni奥氏体不锈钢可耐50℃以下，浓度 99%的醋酸浓度达100%的醋酸蒸汽。随钢中含Mo量的提高，Cr17型铁素体不锈钢和Cr-Ni 奥氏体不锈钢的耐醋酸腐蚀的性能提高，例如，含Mo～2%Cr18Mo2和Cr17Ni12Mo2等不锈钢均可耐常压下沸腾温度以下的任何浓度的醋酸。图7-10和表7-7 系在醋酸中不锈钢的选用情况。   
图7-10
表7-7图7-10各种不锈钢的选择表
区域 选用的不锈钢牌号
I 1Cr13
1Cr17Mo2Ti
1Cr18Ni9Ti，0Cr18Ni11Ti，0Cr19Ni9，00Cr19Ni10
1Cr18Ni12Mo2Ti，0Cr17Ni12Mo2，00Cr17Ni14Mo2
II 1Cr17Mo2Ti，0Cr18Mo2
1Cr18Ni9Ti，0Cr18Ni11Ti，0Cr19Ni9， 00Cr19Ni10
1Cr18Ni12Mo2Ti，0Cr17Ni12Mo2，00Cr17Ni14Mo2
III 1Cr18Ni9Ti，0Cr18Ni11Ti，0Cr19Ni9，00Cr19Ni10
1Cr18Ni12Mo2Ti，0Cr17Ni12Mo2，00Cr17Ni14Mo2
0Cr17Mn14Mo2N
IV 1Cr18Ni12Mo2Ti，0Cr17Ni12Mo2，00Cr17Ni14Mo2
0Cr19Ni13Mo3，00Cr17Ni14Mo3，0Cr17Ni12Mo2N
0Cr18Ni18Mo2Cu2Ti，00Cr18Ni16Mo5
00Cr20Ni25Mo4.5Cu
V 一般不选不锈钢

    当醋权中有氯离子存在时，会显著使不锈钢的腐蚀速度加快。例如，当浓醋酸中有1% NaCl时，一般铬镍奥氏体不锈钢的腐蚀速度将提高50倍；当浓度为99% 的醋酸中Cl-含量从0.0002%提高到0.002%时，腐蚀速度将从0.001mm/a提高到1.8mm/a。因此，为了解决含Cl-的醋酸的腐蚀问题，根据醋酸中Cl-的浓度，可选用含Mo 2%～3%的Cr17Ni12Mo2和含Mo 3%～4%的Cr19Ni13Mo3以及高Mo不锈钢，如00Cr18Ni16Mo5,00Cr20Ni25Mo4.5Cu和双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3N等。
    当醋酸中含中有甲酸时，随甲酸浓度的增加，其腐蚀性增强。在50%醋酸中的试验表明，随甲酸量的增加，不锈钢和一些耐蚀合金的腐蚀速度均提高。但是，不锈钢中的双相钢00Cr25Ni7Mo3N 和镍基耐蚀合金00Cr16Ni60Mo16W4则几乎不受腐蚀，因此，它们是较理想的耐蚀材料（图7-11）。
图7-11
    甲酸是一种广泛应用的有机酸，耐甲酸不锈钢的选择基本不上同于醋酸。 但由于甲酸的腐蚀性较醋酸强烈， 因此所选不锈钢牌号的合金化程度要比醋酸的高，甚至某些情况下要选用镍基耐蚀合金。
图7-12系奥氏体不锈钢00Cr17Ni14Mo2(316L)，00Cr20Ni25Mo4.5Cu(904L)，00Cr27Ni31Mo3Cu(S-28)；双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3N（SAF2507）；镍基耐蚀合金00Cr16Ni60Mo16W4(Hastalloy C-276)在不同温度、浓度的甲酸中的等腐蚀图。表7-8系国内二种Cr-Ni奥氏体不锈钢在甲酸中的试验结果。从这些结果中可看出，在甲酸中，00Cr17Ni14Mo2和00Cr20Ni25Mo4.5Cu具有相当好的腐蚀性，而双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3N 钢的耐蚀性更优，不仅超过镍基耐蚀合金00Cr16Ni60Mo16W4，而且与高镍耐蚀不锈钢00Cr27Ni31Mo3Cu相近。显然，在纯甲酸中，可依00Cr17Ni14Mo2,00Cr20Ni25Mo4.5Cu, 00Cr25Ni7Mo3N和00Cr27Ni31Mo3Cu的次序选用耐蚀不锈钢。
图7-12
表7-8两种不锈钢在甲酸中的耐蚀性（g/m2.h）
钢   号 试验温度
℃ 浓度，%
10 20 40 60 80
00Cr17Ni14Mo2 90 0.407 0.778 1.268 1.446 1.159
沸腾 - 0.751 1.015 1.161 -
00Cr20Ni25Mo4.5Cu 90 0.0028 0.00285 0.0042 0.0057 0.0051
沸腾 0.231 0.279 0.341 0.262 0.091


    但是，当甲酸中有氯离子等存在时，会显著加速不锈钢腐蚀。图7-13是在含有2000ppm Cl-的40%和99%浓度的甲酸中，前述耐甲酸腐蚀性能好的00Cr25Ni7Mo3N 与另一种双相不锈钢00Cr22Ni5Mo2N以及几种镍基耐蚀合金耐蚀性的比较。显然，在99% 的甲酸加2000ppmCl-条件下，两种双相不锈钢仍有良好耐蚀性，且00Cr25Ni7Mo3N优于00Cr22Ni5Mo2N；但是，在40%甲酸并含2000ppmCl-的沸腾条件下，上述两种双相不锈钢耐蚀性已无法满足要求。
图7-13
7、盐酸介质中的选用
盐酸的还原性很强，不锈钢在盐酸中很难钝化，因而无法耐盐酸的腐蚀。所以，在盐酸介质中一般不能选用不锈钢。但是，当盐酸浓度很稀且温度较低时，高镍和含钼的高牌号Cr-Ni-Mo奥氏体不锈钢，例如00Cr20Ni25Mo4.5Cu、0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti、00Cr20Ni18Mo6CuN、00Cr24Ni22Mo7Mn3CuN等，则具有相当的耐蚀性。图7-14系几种高牌号Cr- Ni奥氏体不锈钢在稀盐酸中的等腐蚀图。
图7-14
图7-15
8、氢氟酸介质中的选用
氢氟酸是化工和核化工过程中不可缺少的无机酸。
氢氟酸既能破坏不锈钢表面的钝化膜又能防止钝化膜的形成，因而，除室温下的无水氢氟酸和浓度很低的氢氟酸外，不锈钢不能耐氢氟酸的腐蚀。图7-15是三种高牌号Cr－Ni奥氏体不锈钢在稀HF酸中的等腐蚀图。显然，既使含Cr，Ni，Mo，Cu的Cr－Ni奥氏体不锈钢在不含杂质的稀HF中其耐蚀性也是有限的。
    当氢氟酸中含有氧，特别是氧化剂时，一些高镍的Cr-Ni-Mo-Cu 奥氏体不锈钢的耐蚀性会有明显提高。例如，在HF3%～5% 、HNO315% ～20% 的混酸中，由0Cr20Ni29Mo3Cu4、0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti等制造的喷咀、阀件、酸洗槽等，既耐蚀又经济。
    在各种浓度为HF酸中，一些镍基耐蚀合金是非常好的耐蚀材料，它们的性能可参阅参考文献
9、烧碱介质中的选用
    烧碱即NaOH。大量实验已证实，无论在水银法还是隔膜法制碱中，钢和合金中的Cr和Ni均对它们的耐蚀性有利。图7-16是常用不锈钢、合金和纯Ni进行实验所取得的结果。
图7-16
可以看出，含Cr 26%～30%的铁素体不锈钢和含Ni≥20%的Cr-Ni奥氏体不锈钢耐蚀性已相当好；当含铬量≥26%时，钢的耐蚀性甚至可以与纯Ni相当。
我国目前主要用隔膜法生产氢氧化钠。氢氧化钠的浓度，杂质含量，物料流速和温度等均对材料的腐蚀有很大影响。特别是高温氢氧化钠和溶融氢氧化钠的腐蚀更加严重。表7-9和图7-17、图7-18给出了常用18-8型和18-14-2型Cr- Ni和Cr- Ni-Mo不锈钢等耐NaOH腐蚀的性能。可以看出，当NaOH温度不高时，常用的Cr- Ni和Cr-Ni-Mo奥氏体钢可以耐浓NaOH的腐蚀。虽然Cr17型铁素体不锈钢不适宜用于耐NaOH的腐蚀，但是，如图7-16所指出的高纯高铬的铁素体不锈钢，例如00Cr26Mol（C＋N≤150ppm）、00Cr30Mo2（C＋N≤150ppm）则有优异的耐氢氧化钠腐蚀的性能。特别是当NaOH 中含有氧化剂NaClO3时，由于它的氧化作用，高Cr易使钢钝化，而Ni则易溶解。因而，Cr≥26%的高Cr铁素体不锈钢却有优异的耐蚀性，甚至优于纯镍。一些高Cr，高纯铁素体不锈钢，例如00Cr26Mo1和00Cr30Mo2的耐蚀性及与纯Ni相比较的结果见图7-19、7-20和表7-10。






图7-17









图7-18
表7-9    不锈钢在高温浓碱液中的耐蚀性，mm/a
钢   种 隔膜法烧碱 水银法烧碱
NaOH 50%
35～88℃
6个月 NaOH 73%
99～135℃
6个月 NaOH 50%
38～82℃
6个月 NaOH73%
113℃
6个月
304型（Cr18Ni10）
不锈钢 0.00508 0.40132 0.01905 0.3810
316型（Cr17Ni12Mo2）
不锈钢 0.01651 0.23622 0.00254 0.2540
430型（Cr17）
不锈钢 0.01016 >0.9632 >0.13716 1.5240





图7-19
图7-20
表7-10    00Cr26Mol 不锈钢在NaOH中的耐蚀性
介   质 温度，℃ 试验时间，d 腐蚀率，mm/a
25%NaOH 20 7 <0.00254
66 7 <0.00254
100 28 <0.00254
106 7 <0.00254
45 NaOH 66 7 <0.00254
50% NaOH 82 - 无
70% NaOH 100 7 <0.00254
75% NaOH 207 7 7.048
25%NaOH+0.1% NaCl 沸 7 <0.00254
45%NaOH+2.5% NaCl 66 7 <0.00254
50%NaOH+3% NaCl 66 28 <0.00254
I效蒸发器碱液 142 72 0.10*
I效蒸发器碱液 185 72 0.38*

*流速4.6m/s
10、尿素甲铵液介质中的选用
尿素是一种高效化肥，其含氮量高达46%，是目前含氮量最高的氮肥品种。尿素由二氧化碳与氨合成，一般是在高压（140～250大气压）和高温（180～210℃）下进行。研究表明，尿素生产中的中间反应产物—氨基甲酸铵等（尿素甲铵液）在高温高压下对不锈钢有强烈腐蚀性，可以破坏不锈钢的钝化膜并有强烈的去钝化作用，以致含Mo2%～3%的Cr-Ni 奥氏体不锈钢也难以耐蚀，例如00Cr17Ni14Mo2（316L）的腐蚀率可高达50mm/a。但在尿素生产过程中加氧时，由于可保证不锈钢的钝化，从而解决了尿素甲铵液的强腐蚀问题，使尿素生产中大量使用不锈钢成为可能。
    到目前为止，我国尿素生产中所选用的不锈钢主要是含Mo2%～4%的Cr-Ni和Cr-Mn-N奥氏体不锈钢以及α+γ双相不锈钢。例如，0-1Cr18Ni12Mo2Ti，0-1Cr18Ni12Mo3Ti，1Cr18Mn10Ni5Mo3N（204+Mo），0Cr17Mn13Mo2N（A4），尿素级00Cr17Ni14Mo2和00Cr25Ni22Mo2N等。而在我国二氧化碳汽提法大型尿素生产中的四大高压设备，即尿素合成塔、高压冷凝器、高压洗涤器和二氧化碳汽提塔等，除汽提塔的分布管采用00Cr25Ni22Mo2N不锈钢外，其它仍均采用尿素级00Cr17Ni14Mo2不锈钢。
    虽然由于实验条件的不同，镍在不锈钢中对钢耐尿素甲铵液腐蚀的作用还未取得一致的结论，但对铬在不锈钢中的良好作用的看法则比较一致。因此，在冶金厂生产尿素级00Cr17Ni14Mo2和00Cr25Ni22Mo2N时，钢中Cr 量应控制在中上限，对00Cr17Ni14Mo2而言Cr最好≥18%。同时，由于C、P的有害作用，钢中C、P 量应尽量低。由于尿素级不锈钢对其中α相有≤0.6%的严格要求，因此，Cr-Ni奥氏体不锈钢中的Ni量应控制在足以保证得到单一奥氏体组织的水平。此外，为使尿素级不锈钢具有满意的耐蚀性，钢材出厂前，一定按技术条件要求进行充分固溶并急冷。
    表7-11中列出了国内在二氧化碳汽提法大型尿素生产实际工况条件下的长期（7000h）挂片中所取得的腐蚀试验结果。不仅可以看到Cr，Ni的良好作用，而且可以看出,在所试验的20多种不锈钢中，00Cr25Ni22Mo2N钢的耐尿素甲铵液腐蚀性最好。因此，除二氧化碳汽提塔外，国内已扩大了00Cr25Ni22Mo2N的应用范围，在高压洗涤器、高压冷凝器等设备中也获得了应用。
表7-11    在大型尿素生产条件下挂片结果，g/（m2.h）
编号 钢   号 栖霞山化肥厂 沧州化肥厂
合成塔液相 汽提塔汽相 合成塔液相 汽提塔汽相
1 00Cr25Ni22Mn7.5N 0.0071 0.0114 0.0118 0.0220
2 00Cr25Ni22Mn5N(2RM69) 0.0085 0.0109 0.0122 0.0127
3 00Cr25Ni22Mo2N(2RE69) 0.0073 0.0096 0.0108 0.0188
4 00Cr18Ni20Mn7Mo2N0.0123 0.0177 0.0177 0.0350
5 00Cr27Ni20Mn7Mo2N 0.0075 0.0093 0.0114 0.0133
6 00Cr18Ni13Mo2N(316LN) 0.0323 0.0666 0.0562 -
7 00Cr25Ni15Mn6Mn6Mo2.5N 0.0095 - - -
90 00Cr25Ni21Mo3N 0.0061 0.0076 0.0092 0.0100
10 00Cr25Ni22Mo4N 0.0062 0.0084 0.0094 0.0120
138 00Cr25Ni5Mo2N(2RE69) 0.0067 0.0083 0.0096 0.0104
85 00Cr18Ni5Mo3Si2 0.0604 - - -
26 高纯00Cr26Mo1 0.0203 - - -
01 00Cr23Ni5Mo2N 0.0185 0.0215 0.0166 -
02 00Cr24Ni4Mn4Mo2N 0.0187 0.0208 0.0162 -
03 00Cr24Ni4Mn8Mo2N 0.0187 0.0223 0.0160 -
04 00Cr24Ni4Mn11Mo2N 0.0201 0.0243 0.0161 -
05 0Cr17Mn14Mo2N(A4) 0.1555 0.330 0.154 -
06 00Cr18Ni3Mn7Mo2N 0.0810 0.1666 0.0790 -
R2 00Cr20Ni17Mn4Mo4N 0.0133 0.0182 0.0139 -
R3 00Cr20Ni16Mn4Mo5N 0.0152 0.0228 0.0135 -
R4 00Cr21Ni4Mn5Mo2N 0.0325 0.0233 0.0301 -
R5 00Cr18Ni5Mn7Mo2N 0.0544 0.0405 0.0652 *
R6 00Cr18Ni4Mn6Mo2 0.0133 - 0.1370 -
R8 00Cr20Ni18Mn4Mo2N 0.0158 0.0189 0.179 -
R90 00Cr20Ni18Mn4Mo6.5N 0.0208 0.0322 0.0195 -
R10 00Cr21Ni3Mn5Mo2N 0.0755 0.0716 0.0313 -
R11 00Cr21Ni5Mn5Mo2N 0.0231 0.0527 0.0216 -

* 为钢中主要化学成分标号，括号中为实际牌号
从表中结果还可看出，曾用于全循环尿素生产的节Ni不锈钢0Cr1i7Mn13Mo2N则是耐蚀性最差的一种牌号。
    由太原钢铁公司生产的尿素级00Cr17Ni14Mo2 不锈钢板材已作为中型尿素生产厂的合成塔 里，长期使用后的实测表明，其年腐蚀率≤0.1mm，可满足使用要求；由上钢五厂生产的00Cr25Ni22Mo2N管材制做的大型尿素厂的二氧化碳汽提塔的分布器，经长期使用，效果满意。
国外对尿素用不锈钢316L(00Cr17Ni14Mo2)和2RE69(00Cr25Ni22Mo2N)所作长期（316L试验112517h；2RE69试验64699h）实验结果表明，2RE69的耐蚀性显著优于316L；尿素级316L中Cr量≥18％，C≤0.02％，P≤0.01％时，钢的耐蚀性较好；尿素级316L 和2RE69经4.5万h试验后，它们的腐蚀性均有提高(见图7-21)，而316L比2RE69提高
图7-21

更加明显。研究表明，高铬量(≥25％)的Cr-Ni-Mo双相不锈钢和铁素体Cr-Mo 不锈钢也均有可能被选择用于尿素生产中，解决尿素生产中的腐蚀问题，从而大大降低材料的成本和设备的造价。一些研究已指出，Ni在钢中(当钢中含有Cr、Mo时) 在除氧的尿素溶液中对钢的耐蚀性是有害的。一些试验也指出，高Cr并含Mo的双相不锈钢00Cr25Ni7Mo2（N）和高Cr、Mo铁素体不锈钢00Cr26Mo1和00Cr30Mo2，它们的耐蚀性远远优于尿素级316L，也优于2RE69。对于二氧化碳汽提法工作条件最为苛刻的汽提塔分布管，日本已推荐选用双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3N；而在韩国，选用此牌号制造的尿素装置已有二年正式生产的经验。国内对于不要求焊接的尿素甲铵泵缸体等，经选用双相不锈钢00Cr18Ni5Mo3Si2和00Cr25Ni7Mo3N等后，已取得了满意的使用结果，尿素生产用阀门等也在选用耐磨蚀的双相不锈钢0Cr25Ni6Mo3CuN（Ferralium Alloy 255）。
4.7.3、用不锈钢制造压力容器的注意事项
1、石油化工设备的耐蚀性
    由于高温加速腐蚀反应，正常的无害气体、液体及固体都会腐蚀金属并引起严重的耗损。通常，高温腐蚀发生在540℃以上，但是也有在较低温度下发生腐蚀的例子。
为方便起见，高温腐蚀剂可以分为气体及液体两种，而液体又可以再分为液体金属及溶融盐。
(一)气态腐蚀剂
    除了惰性气体外，所有永久的气体（包括元素及化合物），如果温度是足够高的话，都会腐蚀大部分的金属。例如260℃以上的H2S,540℃以上的氧及980℃以上的氮都腐蚀碳素钢。
    石油及油化工作业中的重要反应是由于有氧气（氧气及脱炭）、氮气（渗氮），含碳的气体（渗炭）、氢气（氢腐蚀）及含硫气体（H2）腐蚀、硫化作用的存在而产生的。其他的气体通常是很少遇到的。如氟及氯有更强的腐蚀性，但是这些气体通常是很少遇到的。
（1）氧化
    高温使用的材料必须抗氧化，或者至少以不导致事故的速率氧化。一种气氛的氧化能力随气体的成份及温度而变化，随着温度的提高，为了抗氧化需要更多的合金元素。
    表１所列出的温度，是指各种材料在氧化气氛下“没有过度产生氧化皮的最高温度”。这些温度通常仅限于在空气、蒸气及二氧化碳中。
    在这些极限或低于这些极限的温度下，而且很少有热循环时，氧化层的增长速率成抛物形的，并随时间的平方根而变化，最后增长会停止。在高于这些极限的温度下，氧化层不再是保护层了。
表1   高温抗氧化所选用的钢
美国钢铁学会牌号 名义化学成份* 最高的操作温度℃
- Cr-0.5Mo 565
- 2.25Cr-1Mo 580
- 3Cr-1Mo 595
502 5Cr-0.5Mo 620
- 9Cr 650
405 12Cr-A1 815
410 12Cr 705
440 17Cr 970
430 17Cr 845
446 27Cr 1095
302 18Cr-8Ni 900
303 18Cr-8Ni 870
304 18Cr-8Ni 900
309 25Cr-12Ni 1040
310 25Cr-20Ni 1095
316 13Cr-12Ni+Mo 900
321 18Cr-8Ni+Ti 900
347 18Cr-8Ni+Cb 900

*其余写铁
    氯或硫的化合物及其他杂质会降低抗氧化作用，因为抗氧化性直接依赖对铬含量，含铬氧化物表面层的形成和保持，气氧中的杂质会妨碍氧化层的连续性。
（二）、热稳定性
    对高温条件下使用的材料来说，重要的是热稳定性。随着时间的变化，在钢和合金中就会在组织和机械性能方面发生变化，关键的因素是它们和使用特性有关。例如，因为б相导致脆化，所以不希望б相形成,б相的存在不一定破坏部件的使用；许多含б相的不锈钢具有良好的使用性。
    目前，对不用火加热的压力容器和发电锅炉所规定的允许应力值的条款如下：
不用火加热的压力容器
弹性范周：最低值为：
    在温度条件下，规定的最低抗拉强度的25%，或在室温条件下予计的最低抗拉强度的25%，或在室温条件下，规定的最低0.2%屈服强度的62.5%。或在室温条件下，予计的最低0.2%，屈服强度的62.5%。
塑性范围：根据委员会鉴定的所报道各次试验的保守平均值，在1000 小时内蠕变速度为0.01%时应力为100%。根据推标数据确定的100,000小时之后，除个别情况外，由此产生的应力不会超过产生断裂的平均应力的60%。利用成功的经验作为指南，已确立了在100,000 小时后产生断裂的予计最小应力的100%的最大极限值。
发电用锅炉
弹性范围：参阅不用火加热的压力容器。
塑性范围：最低值为：
    在1000小时后蠕变速度为0.01%时(25.4mm)平均应力为100%。或100,000小时断裂强度的60%，或最小100,000小时断裂强度的80%。
如表１所示，退火的400系列的蠕变强度和抗拉强度很相似，但是，在绝大多数条件下，410型较好。图4和图5所示为最常用的奥氏体钢－304,316,321和347型--的类似系，在这里，316和347型呈现一般的强度优点。正到的那样，由于钢种不同，数据之间的变化很大。由于这种原因，就越来越依赖于高温数据的统计分析。一个例子就是如图6所示的304H&ordm;型钢。虽然这种方法最令人满意，但是只有在手头有足够的数据时，这种方法才行。当温度为815.6℃（见表二）时对400系列（见表一）和其它78任何钢，这种方法都不适用。
表1   在退火条件下铬不锈钢的断裂蠕变特性
型

号 在下面情况时断裂应力   kg/mm2
1000小时 10000*/小时
427 482 538 593 649 704 760 816℃ 427 482 538 593 649 704 760 816℃
405 - 17.6 11.3 4.8 2.7 1.6 0.8 0.6 - 15.5 8.5 3.3 1.8 1.0 0.5 0.3
410 38 23.9 13.4 7.0 3.5 1.8 0.8 - 29.9 18.3 9.1 4.9 2.5 1.1 0.4 -
430 - 21.1 12.3 6.4 3.5 2.0 1.2 0.6 - 16.9 9.5 4.6 2.4 1.6 0.5 0.4
446 - - 12.6 3.9 2.8 1.9 1.3 0.8 - - 9.5 2.1 1.6 1.1 0.8 0.6


型

号 在下面情况时蠕变速度的应力   kg/mm2
0.0001%/小时 0.00001%/小时
427 482 538 593 649 704 760 816℃ 427 482 538 593 649 704 760 816℃
405 - 30.2 5.6 1.4 - - - - - 9.8 3.2 0.4 - - - -
410 30.2 20.4 6.5 3.0 1.4 0.7 0.6 - 13.7 9.7 5.1 2.4 0.8 0.4 0.3 -
430 16.2 10.8 6.1 3.0 0.8 1.0 0.6 0.4 12.3 0.8 4.7 2.4 1.1 0.6 0.4 0.2
446 21.8 11.5 4.3 2.0 1.0 0.5 0.2 0.07 19.0 9.1 3.2 1.3 0.6 0.2 0.07 0.04

图4——图6

表2   871-1093℃时6个标准钢种的断裂和蠕变特性
型号 试验温度
℃ 应力kg/mm2 断裂10000小时后
推定的伸长%
断裂时间，小时 蠕变速度
0.01%/小时
100 1000 10000*
302 871 3.3 2.0 1.2 2500 150
892 1.7 1.1 0.7 1300 30
1093 0.9 0.5 0.3 620 18
309S 871 4.1 2.3 * * 3500 * *
982 1.8 1.2 0.7 1000 105
1093 1.0 0.6 0.3 760 42
310S 871 4.6 2.8 1.8 4000 30
982 2.5 1.5 1.0 1750 60
1093 1.1 0.8 0.5 800 60
314 871 3.3 2.1 1.4 2300 110
982 1.8 1.2 0.8 1000 120
1093 1.1 0.8 0.6 900 82
316 871 3.5 1.9 1.0 2600 30
982 1.9 0.9 0.4 1200 35
1093 0.8 0.3 * * 400 * *
446 871 0.8 0.5 * * 800 * *
982 0.5 0.4 * * 420 * *

* 推定的值
* * 测定时间不够、不能求出精确值
以上所列的这些数据通常适用于正常供应的商业化材料。加工的变化可能会有影响。管材用的“H”改进型的建立使范围变得更小。这点对321型来说尤其重要，对321来说，最终处理是至关重要的。因为它消除了产生细晶粒的可能性和由此产生的低的热强度。而这导致了为了加工的顺利对321型不锈钢蒸气过热管进行细化晶粒的热处理时的蠕变膨胀和断裂。另一方面固溶处理前的热精整或冷收缩管对高温强度特性的影响很小，这点在图7中由TP304H型的断裂数据表明。
表3温度对退火的302型钢抗张，抗压和承载特性的影响
温度
℃ 试验前的
保温时间(小时) 0.2%屈服强度kg/m2 极限强度kg/m2
拉力 压力 承载力 拉力 承载力
26 - 36.1 32.3 51.3 62.6 118
204 0.5 23.2 25.3 43.6 48.5 78
2 21.8 25.3 39.4 47.1 77.3
10 22.5 26 40 47.8 78
100 22.5 26 38.7 47.1 77.3
316 0.5 21.8 24.6 40 47.8 76.6
2 21.8 23.9 38 47.8 74.5
10 21.8 22.5 38 46.4 76.6
100 21.1 23.2 40.8 47.1 76.6
427 0.5 20.4 21.8 38.7 45.7 73.1
2 19.7 21.8 37.3 44.3 73.9
<, TR>10 19.7 21.1 37.3 46.4 79.5
100 20.4 21.8 35.2 45.7 70.3
538 0.5 17.6 20.4 32.3 42.2 65.4
2 16.9 20.4 35.2 42.9 66.1
10 17.6 19.7 33.8 44.3 65.4
100 16.9 20.4 31.6 43.6 66.1
649 0.5 16.2 - 30.9 38 57
2 16.2 - 30.9 38 57
10 16.9 - 30.2 38 56.3
100 15.5 - 29.5 36.6 54.8



表4在900～1200&ordm;F条件下长期保温对室温韧性和硬度的影响
AISI 室温、夏氏钥匙形冲击强，焦耳 室温布氏硬度
未保温 在下面温度下10000小时 未保温 在下面温度10000小时
482 566 649℃ 482 566 649℃ 482 566 649℃ 482 566 649℃
304 125 119 103 82 108 85 64 141 145 142 143 143 132 143
304L 122 127 104 99 117 97 86 137 140 134 134 143 143 143
309 130 164 117 59 164 70 60 109 114 109 130 140 153 159
310 103 - 66 40 85 40 3 124 119 119 130 152 174 269
316 110 118 99 60 119 67 29 143 151 148 170 145 163 177
321 146 138 123 95 121 99 85 168 143 149 166 156 151 148
347 77 82 75 67 86 70 44 169 156 167 169 156 169 123
405 48 - 49 36 - 53 47 165 … 143 137 … 143 143
410 45 - 56 37 53 4 29 143 … 114 154 124 143 128
430 63 - 44 47 1 4 6 184 … 186 182 277 178 156
446 1 - 1 1 1 1 1 201 … 211 199 369 255 239



表1    经建议的空气中最高的使用温度
AISI
钢   号 间歇性使用时
℃            &ordm;F 连续性使用时
℃         F
201 815 1500 845 1500
202 815 1500 845 1550
301 840 1550 900 1650
302 870 1600 925 1700
304 870 1600 925 1700
308 925 1700 980 1800
309 980 1800 1095 2000
310 1035 1900 1150 2100
316 870 1600 925 1700
317 870 1600 925 1700
321 870 1600 925 1700
“330” 1035 1900 1150 2100
347 870 1600 925 1700
410 815 1500 705 1300
416 760 1400 675 1250
420 735 1350 620 1150
440 815 1500 760 1400
405 815 1500 705 1300
430 870 1600 815 1500
442 1035 1900 980 1800
446 1175 2150 1095 2000

表中*330号可属于AISI钢号

linsunche 发表于 2010-3-21 08:46:39

My God. Thank you for good information.

lcxygzd 发表于 2010-6-7 15:22:18

厉害，有水平也有时间

brand 发表于 2010-8-20 00:50:52

谢谢！就是图看不到啊，有没有盐酸部分装置的装配图？

xujun 发表于 2010-10-3 21:50:52

真的不错噢 ！

jy221958 发表于 2010-10-4 08:37:56

最好做成.PDF文件发出来.保证图文齐全.

abindodo 发表于 2010-10-4 22:09:13

感謝樓主的分享與整理!

lzx 发表于 2010-11-1 19:23:39

谢谢分享了，楼主辛苦

wj111111 发表于 2012-10-17 08:28:50

版主最好整理一下，以附件的型式上传，方便下载学习

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