应用及方案
化学工业
1.在硫酸工业和硫酸介质中的应用。
硫酸的腐蚀行为与酸的浓度相关，稀的和中等浓度的氧化性较弱，属还原性酸；高浓度硫酸则具有强烈的氧化性，属氧化性酸。鉴于硫酸的这种特性，在不同浓度和不同温度的硫酸中，使用不锈钢的牌号各异。
高浓硫酸生产中，多选用铸铁、砖等，因为不锈钢耐腐蚀性不佳。近年来，由于对环境污染的严格控制以及为改善生产环境，在硫酸生产中得铸铁冷却排管有被板式换热器取代的趋势。在高浓度（93%-98%）硫酸中多选用高硅含钼奥氏体不锈钢，如SS-920。在大于130℃，93%-98%H2SO中，SS-920的腐蚀率小于0.1mm/a，但此类钢不耐稀硫酸和中等硫酸的腐蚀，在使用时应予以特别注意。在80℃以下的浓硫酸中，耐酸泵多半使用高硅镍基合金，如IlliumG，高于此温度时可使用1N504合金（80Ni-9.5Si-3Mo-2.5Cu-3Ti）。
在中等浓度硫酸中，一般的不锈钢不具备令人满意的耐蚀性，在80℃以下，常常使用钼、铜符合的高性能奥氏体不锈钢，如00Cr20Ni29Mo3Cu4Nb和00Cr20Ni25Mo4.5Cu等。
在硫酸中，当含有足够氧和氧化剂时，可扩大不锈钢的使用范围，如：在浓度低于65%的硫酸中，一般不能选用18-8型Cr-Ni不锈钢，当含有≥5%HNO3时，则可以使用。在硫酸铵生产时，通常使用0Cr17Ni12Mo2制作结晶罐，当存在铬盐时，储罐和泵亦可使用0Cr18Ni9。
2.硝酸工业。
不锈钢在硝酸中具有良好的耐蚀性，因此广泛应用于制造硝酸生产或与硝酸相接触的设备和装置。
在高压法制造硝酸工艺中，00Cr19Ni10、00Cr18Ni10Ti和00Cr18Ni11Nb被广泛采用。吸收塔全部使用00Cr19Ni10，氨-空气混合器使用00Cr19Ni10，废气燃烧器使用00Cr18Ni11Nb，0Cr25Ni20(Nb)。气体压缩机的告诉运转部件可使用1Cr17Ni2马氏体不锈钢。
在共沸浓度68.4%以上的硝酸中，常规的18-8型Cr-Ni奥氏体不锈钢不具备满意的耐蚀性。在浓度≤85%时，使用0Cr25Ni20不锈钢，在大于此温度的硝酸中或含Cr+6的浓硝酸中，则使用不同硅含量的高硅奥氏体不锈钢，如1Cr17Ni11Si4AlTi、00Cr14Ni14Si4(Ti)和含硅量为5%-6%的Cr-Ni不锈钢。
3.磷酸。
干法磷酸，因不含加剧腐蚀的杂质，可使用18-8型Cr-Ni不锈钢或含有Mo的Cr-Ni不锈钢，根据对耐蚀性的要求选择不同牌号。
湿法磷酸，是制造磷酸肥的基本原料，它是一种含有杂质的54%P2O2磷酸。由于介质中的Cl-、F-、SO4-等加剧了它的腐蚀性，主要工艺设备多使用衬胶、衬耐酸砖、石墨等，但一些热交换器和泵等使用高Cr的超级奥氏体不锈钢，如00Cr27Ni31Mo3Cu制作蒸发器代替原用的石墨制换热器，0Cr20Ni29Mo3CuNb制作泵等。
4.氯、碱工业。
苛性碱的主要代表性产品为NaOH,在生产NaOH的工艺环境中，生产装置主要使用合成树脂、碳素钢、铸铁、Ti、Ni等，因含Ni<40%的不锈钢的苛性应力腐蚀破裂，通常不适用。在隔膜法生产NaOH，碱中杂志较多，尤其是NaClO3含量较高，引起传统材料镍的加剧腐蚀，在此种条件下，高纯高铬铁素体不锈钢（00Cr26Mo1、00Cr30Mo2）具有优良的耐均匀腐蚀性能和良好的耐苛性应力腐蚀性能，因此它可取代镍在高温浓缩工艺装置中使用。
氯气和氯化氢气体在200℃以上的干燥状态下，不锈钢有良好的耐蚀性，并可应付“发火”现象。在干燥氯气、氯化氢气体中，不锈钢的使用温度限制见下表：
纯碱（氯化铵）的碳化塔，在使用海水冷却的条件下，00Cr18Ni18Mo5既耐氯化铵腐蚀又耐海水腐蚀，由此钢制造的碳化塔管材使用寿命在20年以上，此外，由于腐蚀轻微，产品杂质含量少，提高了产品的档次。
5.有机酸工业。
通常，有机酸的腐蚀性较弱，在有机酸中，醋酸和蚁酸腐蚀性较强，并随酸中杂质含量的增加而加剧，尤其是甲酸含量的增加将使其浸蚀性显著增加。
在精制醋酸中，在60℃以下的浓度小于90%的醋酸生产装置，如罐体、管线等均由0Cr18Ni9钢制造，在高温并含有不纯物杂质时，则有0Cr17Ni12Mo2钢制造。在有重金属污染的高温、高流速、稀释的气相部分的材料为0Cr17Ni12Mo2。
醋酸精馏塔易遭蚁酸和醛类污染，又如高温、高浓度的环境，腐蚀条件较苛刻，在处理10%以下浓度的液体时，使用0Cr17Ni12Mo2、0Cr17Ni14Mo2和0Cr19Ni13Mo3钢。在处理50%以下浓度的醋酸可使用0Cr26Ni6Mo2双相不锈钢，在12%醋酸+0.5%蚁酸条件下，用此钢制作的精馏塔再沸腾，使用状况优于0Cr17Ni12Mo2。在高温含甲酸的醋酸中，通常使用的不锈钢已不能满足需要，随介质中甲酸含量的提高，依次使用00Cr20Ni25Mo4.5Cu、00Cr25Ni7Mo3N、254SMO、00Cr16Ni60Mo16W4。在高温高压下的醋酸中不能使用不锈钢。
甲醛是通过氧化法和脱氢-氧化法生产的，生产装置所使用的材料见下表：
如果甲醛中含有蚁酸，因点蚀和晶间腐蚀，因此必须使用00Cr17Ni14Mo2。
6.氨和化肥工业。
合成氨生产的下游部分的管路在露点以下的服役条件使用0Cr18Ni9，氨合成塔内筒使用0Cr18Ni9。
在硝铵生产工艺流程中，硝酸预热器、低压中和塔、浓缩器、造粒塔等装置及相应的管线均使用0Cr18Ni9奥氏体不锈钢制造。
硫铵是由硫酸和氨合成的，在焦化生产中的副产品也可生产硫铵，在严格控制酸度和温度的条件下的结晶罐和加热器，00Cr17Ni14Mo2钢具有良好的使用效果，如在PH3-3.5、温度为63-66℃、减压蒸发条件下，00Cr17Ni14Mo2取得了满意的结果，在含杂质的硫铵中，在温度较高的情况下，需使用00Cr18Ni14Mo2Cu2、0Cr19Ni13Mo3，或者00Cr20Ni25Mo4.5Cu等钢种。
尿素是一种高效化肥，其含氨量高达46%。尿素是由CO2和氨合成的，工艺过程是高温（180-210℃）高压（140-250大气压）。在生产过程中的中间反应产物-氨基甲酸铵等（尿素甲铵液）在高温高压下对不锈钢产生强烈腐蚀，在加氧条件下，由于利用不锈钢钝化，使不锈钢在尿素生产装置中得应用成为可能。当前，在二氧化碳汽提法大型尿素生产中的四大高压设备，即合成塔、高压冷凝器、高压洗涤器和二氧化碳汽提塔中，除汽提塔的分布管采用00Cr25Ni22Mo2N外，其他均由00Cr17Ni14Mo2（尿素级）不锈钢制造。造粒塔使用0Cr18Ni9或0Cr17Ni12Mo2。近年来发现高铬双相不锈钢在二氧化碳汽提法生产尿素的工艺环境中具有良好的耐蚀性，因此日本已正式采用00Cr25Ni7Mo3N制造汽提塔分布管。关于甲胺泵缸体，因腐蚀疲劳等，双相不锈钢00Cr18Ni5Mo3Si2和00Cr25Ni7Mo3N均有良好的使用效果。尿素生产中得阀门使用0Cr25Ni6Mo3CuN(Ferralium 255)制造，呈现出良好的耐腐蚀性能。
硫酸的腐蚀行为与酸的浓度相关，稀的和中等浓度的氧化性较弱，属还原性酸；高浓度硫酸则具有强烈的氧化性，属氧化性酸。鉴于硫酸的这种特性，在不同浓度和不同温度的硫酸中，使用不锈钢的牌号各异。
高浓硫酸生产中，多选用铸铁、砖等，因为不锈钢耐腐蚀性不佳。近年来，由于对环境污染的严格控制以及为改善生产环境，在硫酸生产中得铸铁冷却排管有被板式换热器取代的趋势。在高浓度（93%-98%）硫酸中多选用高硅含钼奥氏体不锈钢，如SS-920。在大于130℃，93%-98%H2SO中，SS-920的腐蚀率小于0.1mm/a，但此类钢不耐稀硫酸和中等硫酸的腐蚀，在使用时应予以特别注意。在80℃以下的浓硫酸中，耐酸泵多半使用高硅镍基合金，如IlliumG，高于此温度时可使用1N504合金（80Ni-9.5Si-3Mo-2.5Cu-3Ti）。
在中等浓度硫酸中，一般的不锈钢不具备令人满意的耐蚀性，在80℃以下，常常使用钼、铜符合的高性能奥氏体不锈钢，如00Cr20Ni29Mo3Cu4Nb和00Cr20Ni25Mo4.5Cu等。
不锈钢硫酸中的应用范围
钢种 |
室温浓度范围 |
<66℃浓度范围 |
93℃浓度范围 |
| 1Cr17、0Cr18Ni9、0Cr18Ni10Ti、 | < 0.5% |
< 0.1% |
- |
| 0Cr18Ni11Nb | > 90% |
> 95% |
- |
| 0Cr25Ni20(Nb)、2Cr25N | < 5% |
< 1.0% |
< 0.01% |
> 90% |
> 95% |
||
| 0Cr17Ni12Mo2，0Cr19Ni13Mo3 | < 20% |
< 5% |
< 0.5% |
> 90% |
> 95% |
2.硝酸工业。
不锈钢在硝酸中具有良好的耐蚀性，因此广泛应用于制造硝酸生产或与硝酸相接触的设备和装置。
在高压法制造硝酸工艺中，00Cr19Ni10、00Cr18Ni10Ti和00Cr18Ni11Nb被广泛采用。吸收塔全部使用00Cr19Ni10，氨-空气混合器使用00Cr19Ni10，废气燃烧器使用00Cr18Ni11Nb，0Cr25Ni20(Nb)。气体压缩机的告诉运转部件可使用1Cr17Ni2马氏体不锈钢。
在共沸浓度68.4%以上的硝酸中，常规的18-8型Cr-Ni奥氏体不锈钢不具备满意的耐蚀性。在浓度≤85%时，使用0Cr25Ni20不锈钢，在大于此温度的硝酸中或含Cr+6的浓硝酸中，则使用不同硅含量的高硅奥氏体不锈钢，如1Cr17Ni11Si4AlTi、00Cr14Ni14Si4(Ti)和含硅量为5%-6%的Cr-Ni不锈钢。
3.磷酸。
干法磷酸，因不含加剧腐蚀的杂质，可使用18-8型Cr-Ni不锈钢或含有Mo的Cr-Ni不锈钢，根据对耐蚀性的要求选择不同牌号。
湿法磷酸，是制造磷酸肥的基本原料，它是一种含有杂质的54%P2O2磷酸。由于介质中的Cl-、F-、SO4-等加剧了它的腐蚀性，主要工艺设备多使用衬胶、衬耐酸砖、石墨等，但一些热交换器和泵等使用高Cr的超级奥氏体不锈钢，如00Cr27Ni31Mo3Cu制作蒸发器代替原用的石墨制换热器，0Cr20Ni29Mo3CuNb制作泵等。
4.氯、碱工业。
苛性碱的主要代表性产品为NaOH,在生产NaOH的工艺环境中，生产装置主要使用合成树脂、碳素钢、铸铁、Ti、Ni等，因含Ni<40%的不锈钢的苛性应力腐蚀破裂，通常不适用。在隔膜法生产NaOH，碱中杂志较多，尤其是NaClO3含量较高，引起传统材料镍的加剧腐蚀，在此种条件下，高纯高铬铁素体不锈钢（00Cr26Mo1、00Cr30Mo2）具有优良的耐均匀腐蚀性能和良好的耐苛性应力腐蚀性能，因此它可取代镍在高温浓缩工艺装置中使用。
氯气和氯化氢气体在200℃以上的干燥状态下，不锈钢有良好的耐蚀性，并可应付“发火”现象。在干燥氯气、氯化氢气体中，不锈钢的使用温度限制见下表：
在干燥氯气、氯化氢气体中不锈钢的使用温度
材料名称 |
连续使用的上限温度，℃ |
|
Cl2 |
HCl |
|
碳钢 |
204 |
260 |
铸钢 |
177 |
204 |
0Cr17Ni12Mo2 |
316 |
427 |
0Cr18Ni9 |
343 |
399 |
5.有机酸工业。
通常，有机酸的腐蚀性较弱，在有机酸中，醋酸和蚁酸腐蚀性较强，并随酸中杂质含量的增加而加剧，尤其是甲酸含量的增加将使其浸蚀性显著增加。
在精制醋酸中，在60℃以下的浓度小于90%的醋酸生产装置，如罐体、管线等均由0Cr18Ni9钢制造，在高温并含有不纯物杂质时，则有0Cr17Ni12Mo2钢制造。在有重金属污染的高温、高流速、稀释的气相部分的材料为0Cr17Ni12Mo2。
醋酸精馏塔易遭蚁酸和醛类污染，又如高温、高浓度的环境，腐蚀条件较苛刻，在处理10%以下浓度的液体时，使用0Cr17Ni12Mo2、0Cr17Ni14Mo2和0Cr19Ni13Mo3钢。在处理50%以下浓度的醋酸可使用0Cr26Ni6Mo2双相不锈钢，在12%醋酸+0.5%蚁酸条件下，用此钢制作的精馏塔再沸腾，使用状况优于0Cr17Ni12Mo2。在高温含甲酸的醋酸中，通常使用的不锈钢已不能满足需要，随介质中甲酸含量的提高，依次使用00Cr20Ni25Mo4.5Cu、00Cr25Ni7Mo3N、254SMO、00Cr16Ni60Mo16W4。在高温高压下的醋酸中不能使用不锈钢。
甲醛是通过氧化法和脱氢-氧化法生产的，生产装置所使用的材料见下表：
甲醛生产装置材料表
设备名称 |
脱氢-氧化法材料 |
氧化法材料 |
甲醛贮槽 |
碳钢，0Cr18Ni9(120℃以上) |
软钢 |
反应器 |
0Cr18Ni10Ti、0Cr18Ni11Nb |
软钢 |
吸收塔甲醛蒸馏塔 |
00Cr19Ni10 |
00Cr18Ni10 |
6.氨和化肥工业。
合成氨生产的下游部分的管路在露点以下的服役条件使用0Cr18Ni9，氨合成塔内筒使用0Cr18Ni9。
在硝铵生产工艺流程中，硝酸预热器、低压中和塔、浓缩器、造粒塔等装置及相应的管线均使用0Cr18Ni9奥氏体不锈钢制造。
硫铵是由硫酸和氨合成的，在焦化生产中的副产品也可生产硫铵，在严格控制酸度和温度的条件下的结晶罐和加热器，00Cr17Ni14Mo2钢具有良好的使用效果，如在PH3-3.5、温度为63-66℃、减压蒸发条件下，00Cr17Ni14Mo2取得了满意的结果，在含杂质的硫铵中，在温度较高的情况下，需使用00Cr18Ni14Mo2Cu2、0Cr19Ni13Mo3，或者00Cr20Ni25Mo4.5Cu等钢种。
尿素是一种高效化肥，其含氨量高达46%。尿素是由CO2和氨合成的，工艺过程是高温（180-210℃）高压（140-250大气压）。在生产过程中的中间反应产物-氨基甲酸铵等（尿素甲铵液）在高温高压下对不锈钢产生强烈腐蚀，在加氧条件下，由于利用不锈钢钝化，使不锈钢在尿素生产装置中得应用成为可能。当前，在二氧化碳汽提法大型尿素生产中的四大高压设备，即合成塔、高压冷凝器、高压洗涤器和二氧化碳汽提塔中，除汽提塔的分布管采用00Cr25Ni22Mo2N外，其他均由00Cr17Ni14Mo2（尿素级）不锈钢制造。造粒塔使用0Cr18Ni9或0Cr17Ni12Mo2。近年来发现高铬双相不锈钢在二氧化碳汽提法生产尿素的工艺环境中具有良好的耐蚀性，因此日本已正式采用00Cr25Ni7Mo3N制造汽提塔分布管。关于甲胺泵缸体，因腐蚀疲劳等，双相不锈钢00Cr18Ni5Mo3Si2和00Cr25Ni7Mo3N均有良好的使用效果。尿素生产中得阀门使用0Cr25Ni6Mo3CuN(Ferralium 255)制造，呈现出良好的耐腐蚀性能。
