高溫、高濃度(超過共沸濃度特別是高于85%)的硝酸具有非常強的氧化性;高溫、高濃度(≥90%)硫酸與中、稀濃度硫酸的強還原性不同,前者具有非常強的氧化性,為了解決這些強氧化性酸的腐蝕,僅含鉻是不夠的,因而促進(jìn)了高硅奧氏體不銹鋼的發(fā)展。前已述及硅的作用,主要是在鋼的表面形成富硅的氧化物膜。
一、 00Cr18Ni15Si4(Nb)
在硝酸濃度高于其沸騰濃度時,此鋼具有良好的耐蝕性。在高濃硝酸中,其腐蝕率≤0.25mm/a。由于焊接性較好,可作為濃硝酸容器用鋼。但是,為了防止此鋼焊后的碳化物和碳、氮化物析出,使耐蝕性降低,鋼中含碳量要求非常低(0.01%)。
二、00Cr9Ni25Si7(Nicrofer 2509Si7)
此鋼系德國克虜伯公司發(fā)展的。鋼中鉻量僅9%,遠(yuǎn)低于一般奧氏體不銹鋼的鉻量(17%~18%),其目的是使此種高硅不銹鋼具有可接受的熱加工性。由于鋼中硅量高并含有9%的鉻,故此鋼仍具有不銹性。同時,高鎳量也可使此鋼在高硅量條件下獲得穩(wěn)定的奧氏體組織,但鎳量太高,會有Fe5Ni3Si2金屬間化合物析出而使鋼的性能惡化。此鋼的強度比上述4%Si鋼高,但伸長率仍可高達(dá)70%,這有益于板式換熱器的冷加工成型。圖5.25;不同熱處理態(tài)耐高溫濃硝酸的性能見表5.19。結(jié)果是令人滿意的。
對于高硅(約7%)不銹鋼,目前建議采用激光焊接,而且焊后最好進(jìn)形固溶處理,以獲得最佳的綜合性能。
三、00Cr11Ni22Si6Mo2Cu (SS-920)
這是20世紀(jì)90年代國內(nèi)開發(fā)的耐高溫、高濃度硫酸用奧氏體不銹鋼,除高硅外,還含2%Mo和1%Cu,以便更適用于硫酸用途。
此鋼的力學(xué)性能、耐蝕性、冷成型性和焊接性等與前述00Cr19Ni25Si7鋼有許多類似之處。此鋼具有良好的耐高溫、高濃度硫酸腐蝕性能,高塑性,較好的冷成型性;但焊接性能也較差,必須采用激光焊且焊后需固溶處理,才能保證鋼的綜合性能。圖5.26系此鋼在≥90%H2SO,中的耐蝕性。