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80ºC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50ºC以下,浓度<=99%的醋酸和浓度达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%的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。当醋酸中有Cl¯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Mo2%~3%的Cr17Ni12Mo2和含Mo3~4%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。
甲酸是一种广泛应用的有机酸,耐甲酸不锈钢的选择基本上同于醋酸,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合金。在甲酸中,00Cr17Ni14Mo2(316L)和00Cr20Ni25Mo4.5Cu(904L)具有相当好的耐蚀性,而双相不锈钢00Cr25Ni7Mo3N钢的耐蚀性更优,不仅超过镍基合金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。
但是,当甲酸中有氯离子存在时,会显著加速不锈钢腐蚀,甲酸介质图--01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2000ppm Cl¯条件下,两种双相不锈钢仍有良好的耐蚀性,且00Cr25Ni7Mo3N优于00Cr22Ni5Mo2N,但是,在40%甲酸中并含2000ppm Cl¯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。
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