山特维克公司高级工程师 Daniel Gullberg

他山之石

在硝酸介质中应用材料的选择

山特维克公司高级工程师 Daniel Gullberg

在持久对抗腐蚀的过程中化工厂不仅需要考虑已知的腐蚀因素，还必须做好对抗潜在威胁因素的准备。对于工厂而言，最大的损害莫过于设备提前失效。如果这是因腐蚀引起的，则后果尤其严重。当然，材料的选择对任何一家工厂的效益都至关重要，需要充分考虑材料应用的环境因素。

目前，大部分硝酸产品应用于化肥生产，工业用硝酸浓度一般为60%～65%。生产过程中所涉及的设备几乎都采用不锈钢（最常用的牌号为ASTM304L，即山特维克公司制造的Sandvik 3R12）。但是，由于换热器管及外壳遭受腐蚀而需维修与更换，一些硝酸厂不得不暂时停工，这将大幅度降低产量，造成巨大经济损失。为减小这种损失，应选择性能更加先进的不锈钢，这不仅可以解决腐蚀问题，而且可以降低成本。

不锈钢的化学成分与微观组织

不锈钢是一种铁基合金，添加合金元素使不锈钢钝化，并在表面形成一层钝化膜。这层膜保护不锈钢免受周边环境的腐蚀。对于特定牌号的不锈钢而言，化学成分决定钢的质量在恶劣环境下应用的性能以及材料强度。

铬是不锈钢中最重要的一种合金元素。只有铬的含量大于10%（质量分数）时，不锈钢表面才能在正常大气条件下形成钝化膜。添加其它合金元素则是为了获得所需微观组织和性能。镍是一种强奥氏体形成化元素，添加镍是为了保证材料在冷却至室温时依然保持奥氏体结构。……