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(bu)銹鋼,如年產23萬噸硝酸銨的化肥廠,不銹耐酸鋼的用量大約為190噸。
化工設備(bei)一般體積較大(da),有的容(rong)器直徑達(da)數米(mi),高度達(da)數十米(mi)。設備(bei)成(cheng)形(xing)(xing)和(he)焊(han)接(jie)(jie)后很難再進(jin)行熱處(chu)理。而成(cheng)形(xing)(xing)和(he)焊(han)接(jie)(jie)常對不銹(xiu)耐(nai)酸鋼的耐(nai)蝕(shi)性(xing)有不利(li)影響,如熱成(cheng)形(xing)(xing)和(he)焊(han)接(jie)(jie)會使(shi)不銹(xiu)鋼敏化,并降低鋼的抗晶間腐蝕(shi)能力(li);成(cheng)形(xing)(xing)和(he)焊(han)接(jie)(jie)所產生的殘留應力(li)在某些(xie)介質環(huan)境下會產生應力(li)腐蝕(shi)破壞(huai)。因此(ci)絕大(da)部分化工設備(bei)要(yao)求所用(yong)不銹(xiu)鋼在成(cheng)形(xing)(xing)和(he)焊(han)接(jie)(jie)后,在不經熱處(chu)理的狀態下仍具有足夠的耐(nai)蝕(shi)性(xing),特別(bie)是抗晶間腐蝕(shi)等(deng)性(xing)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型奧氏體(ti)不銹鋼(gang)。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、含氮不銹鋼的應用也日益廣泛。
無鎳(nie)(nie)(nie)的(de)(de)鉻錳氮不銹鋼與(yu)低鎳(nie)(nie)(nie)的(de)(de)鉻錳鎳(nie)(nie)(nie)氮不銹鋼,如12Cr17Mn13Mo2N 和12Cr18Mn9Ni5Mo3N鋼,不僅(jin)節鎳(nie)(nie)(nie),同時具有與(yu)Cr18Ni9及(ji)Cr18Ni12Mo鋼相近的(de)(de)綜(zong)合性(xing)能,尤其(qi)是對某(mou)些介質,如尿素,具有更好的(de)(de)耐蝕(shi)性(xing),在化工(gong)設(she)備中得到了越來越廣泛的(de)(de)應用。
鐵素體(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(bu)銹鋼的(de)合金(jin)元素含量較(jiao)高,必(bi)須節(jie)約使用。當(dang)化工(gong)容器的(de)壓力較(jiao)高,壁(bi)厚較(jiao)厚時(shi),一般采用在碳素鋼或(huo)低合金(jin)高強度鋼殼體內(nei)襯不(bu)銹鋼內(nei)套(tao)的(de)構(gou)造(zao)。這樣不(bu)僅可(ke)以節(jie)約大量的(de)不(bu)銹鋼,而且還可(ke)以保證設(she)備(bei)的(de)質量和效能。