3. Кислотостойкие стали и сплавы

Для производства синтетических неметаллических материалов (пластмассы, стеклопластики, стекловолокно и т. д.), удобрений, а также других химических продуктов аппаратура, установки и машины работают в агрессивных кислотных средах, чаще в серной, соляной, азотной или фосфорной кислотах и их смесях разной концентрации и при разных температурах.

Рассмотренные в предыдущем параграфе нержавеющие стали оказываются недостаточно стойкими в перечисленных средах и других средах высокой агрессивности.

Для эксплуатации в этих средах следует применять более легированные стали и сплавы, называемые кислотостойкими.

Увеличение стойкости в кислотах (общая коррозия) дает присадка в аустенитные стали молибдена и особенно молибдена с медью при

одновременном увеличении содержания никеля (стали типа см. табл. 76).

При необходимости иметь и высокую кислотостойкость (на уровне стали и высокие механические свойства рекомендуется к применению сплав Последние два элемента вызывают интерметаллидное упрочнение [выделение дисперсных фаз типа

Более высокую коррозионную стойкость имеют никелевые сплавы, так называемый хастеллой типа (их еще иногда называют сплавами с дополнительным легированием.

Наиболее высокой стойкостью в кислотах обладают тугоплавкие металлы (молибден, ниобий, тантал).

Сравнительные данные о коррозионной стойкости перечисленных сплавов и тугоплавких металлов приведены на рис. 353.

Рис. 353. Склонность к коррозии различных металлов в кипящей серной кислоте

Рассмотрим коррозионную стойкость разных сплавов в различных средах.

Серная кислота. При комнатной температуре высокой стойкостью в этой кислоте обладают все аустенитные нержавеющие стали (хромистые типа нестойки). Примерно при аустенитные хромоникелевые стали нестойки даже в кислотах слабой концентрации, но примерно до могут работать аустенитные стали с добавлением молибдена и меди (стали , см. табл. 76). В кипящей серной кислоте до концентрации примерно все стали, в том числе и сталь нестойки. В этих случаях следует применять сплавы типа хастеллой, а при концентрации от до в кипящей серной кислоте могут работать лишь тугоплавкие металлы (рис. 353).

Фосфорная кислота. При комнатной температуре любой концентрации аустенитные стали устойчивы, хромистые нет.

В горячей ( фосфорной кислоте устойчивы лишь сталь (до концентрации 5 %), в кипящей — лишь хастеллой (до концентрации а при более высокой устойчивы лишь тугоплавкие металлы.

Соляная кислота. При комнатной температуре устойчива только сталь но лишь в разбавленной кислоте (

В кипящей кислоте концентрацией до может работать сплав хастеллой и до любой концентрации — тугоплавкие металлы.

Состав некоторых сплавов типа хастеллой приведен в табл. 79.

Таблица 79. (см. скан) Химический состав сплавов типа хастеллой, %

Все сплавы хастеллой содержат дополнительно легированы кобальтом, иногда и другими элементами. Эти сплавы должны иметь минимальное содержание углерода, так как он вызывает межкристаллитную коррозию и в этих сплавах, причем других средств борьбы с коррозией в этих сплавах, кроме снижения в них содержания углерода, нет. Вредное влияние оказывает загрязнение сплавов железом и кремнием Свистунова).

Кроме высоких коррозионных свойств, сплавы хастеллой обладают и высокими механическими свойствами при высокой прочности, что делает их ценным конструкционным материалом.

О применении тугоплавких металлов как кислотостойких см. гл. XXII.