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在硫酸設備上的應用編輯
硫酸是一種重要的基本化工原料,其產量常是衡量一個工業發展水平的標志。用于生產酸的設備和盛放酸的儲罐、容器等通常選擇耐酸不銹鋼管。硫酸雖然是一種含氧酸,但稀硫酸和中等濃度的硫酸的氧化性較弱,因而它們屬于還原性酸。而濃硫酸、特別是熱濃硫酸則具有很強的氧化性,因此屬于氧化性酸。由于硫酸的此種特性,在選用耐硫酸不銹鋼管時,隨硫酸濃度、溫度的不同,所選牌號不同。
稀硫酸、中等濃度硫酸是還原性酸,可選擇316不銹鋼管、316L不銹鋼管、316Ti不銹鋼管等含鉬在2%~3%的不銹鋼管。不含鉬的不銹鋼管18-8型Cr-N奧氏體不銹鋼,由于不耐稀硫酸、中等濃度硫酸腐蝕,所以不能用于有硫酸腐蝕的情況。當高鉬含量(Mo≥4%)時,該不銹鋼管耐腐蝕性將會進一步提高。鋼中含鉬、銅、硅(3%~4%)的鉻鎳奧氏體不銹鋼以及雙相不銹鋼管的耐硫酸性能更佳。
在濃度為90%~98%的高溫濃硫酸中,按使用溫度和濃度,選用硅約6%的不銹鋼能取得滿意的效果,如022Cr17Ni17Si6、022Cr18Ni20Si6MoCu。
在制造酸洗、合成橡膠、人造絲浸槽與硫酸接觸的設備上,可選06Cr18Ni18Mo2Cu2Ti不銹鋼管。在制造耐硫酸腐蝕的管道、泵、閥、塔和容器等設備及構件時,可選用06Cr12Ni25Mo3Cu3Si2N不銹鋼管。
特殊鋼種類編輯
碳鋼
碳鋼也叫碳素鋼,是含碳量Wc小于2%的鐵碳合金。碳鋼除含碳外一般還含有少量的硅、錳、硫、磷。
按用途可以把碳鋼分為碳素結構鋼、碳素工具鋼和易切削結構鋼三類。碳素結構鋼又可分為建筑結構鋼和機器制造結構鋼兩種。
按含碳量可以把碳鋼分為低碳鋼(Wc≤0.25%),中碳鋼(Wc 0.25%一0.6%)和高碳鋼(Wc>0.6%)按磷、硫含量可以把碳素鋼分為普通碳素鋼(含磷、硫較高)、優質碳素鋼(含磷、硫較低)和高級優質鋼(含磷、硫更低)。
一般碳鋼中含碳量越高則硬度越高,強度也越高,但塑性降低。
(1)碳素結構鋼
這類鋼主要保證力學性能,故其牌號體現其力學性能,用Q+數字表示,其中“Q”為屈服點“屈”字的漢語拼音字首,數字表示屈服點數值,例如Q275表示屈服點為275MPa。若牌號后面標注字母A、B、C、D,則表示鋼材質量等級不同,含S、P的量依次降低,鋼材質量依次提高。若在牌號后面標注字母“F”則為沸騰鋼,標注“b”為半鎮靜鋼,不標注“F,’或“b”者為鎮靜鋼。例如Q235-A·F表示屈服點為235MPa的A級沸騰鋼,Q235-c表示屈服點為235MPa的c級鎮靜鋼。
碳素結構鋼一般情況下都不經熱處理,而在供應狀態下直接使用。通常Q195、Q215、Q235鋼碳的質量分數低,焊接性能好,塑性、韌性好,有一定強度,常軋制成薄板、鋼筋、焊接鋼管等,用于橋梁、建筑等結構和制造普通鉚釘、螺釘、螺母等零件。Q255和Q275鋼碳的質量分數稍高,強度較高,塑性、韌性較好,可進行焊接,通常軋制成型鋼、條鋼和鋼板作結構件以及制造簡單機械的連桿、齒輪、聯軸節、銷等零件。
(2)高均勻性。鋼的成分偏析導致鋼組織、性能的不均勻,這是鋼制零部件提前失效以及鋼性能潛力難以充分發揮的重要原因之一。現代生產工藝應使鋼的均勻性達到:轎車齒輪鋼淬透性帶波動為±3HRC;對合金元素控制水平為碳、鎳、鉬含量≤±0.01%,錳和鉻含量≤±0.02%;軸承鋼淬火后的晶粒度為球形且尺寸波動0.8±0. 2μm;抗層狀撕裂鋼(z向鋼)的縱向、橫向和厚度方向的力學性能,特別是塑、韌性要求大體上相當。
(3)超細組織。超細組織強化是惟一增加鋼強度而不降低韌性或使韌性略有增加的強化機制。例如高強度不銹鋼AFC77的晶粒從60μm細化到2. 3μm,則斷裂韌性KIC從100增加到220MPa·m。核反應堆壓力容器鋼板為粗晶時,其輻照脆化溫度范圍為150~250℃而細晶鋼降到50~70℃。軸承鋼中的碳化物尺寸細到≤0.5μm,則軸承壽命大幅度提高。
(4)高精度。特殊鋼材要有良好的表面質量和窄的尺寸公差。熱軋鋼棒的精度已達±0.1mm、熱軋板卷的厚度公差達±0.015~0.05mm,而冷軋板卷的厚度公差已達±0.003mm。
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