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不鏽鋼與氣體的反應
日期：2024-09-17 23:03
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不鏽鋼與氣體的反應
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氫腐蝕現象可能出現於氨合成，氫脫硫氫化反應和石油精煉裝置中。碳鋼不適合用於232℃以上的高壓氫氣裝置。氫能擴散到鋼裡麵，並在晶界處或珠光體地帶和碳化鐵反應而產生甲烷，甲烷(氣體)不能擴散到鋼外邊而集合一起，在金屬中產生白點和裂紋或其中之一。為了防止產生甲烷，滲碳體必須置換成穩定的碳化物，鋼中必須加入鉻、釩、鈦或鑽.有資料指出，提高鉻含量允許更高的使用溫度和氫分壓力在這些鋼中形成碳化鉻，並且它遇到氫是穩定的。在惡劣的使用條件(溫度高於593℃)下，含鉻量大於12%的鉻鋼和奧氏體不鏽鋼在已知的一切應用中都是耐腐蝕力的。
大多數金屬和合金在高溫下分子氮是不起反應的，但原子氮能和許多鋼起反應。並滲透到鋼內而形成脆的氮化物表麵層。鐵、鋁、鈦、鉻和其他合金元素可能參與這些反應。原子氮的主要來源是氨的分解。氨轉化器、製氨廠生產加熱器及在371℃~593℃,一個大氣壓~10.5Kg/mm2下氮化爐操作的都有氨的分解。在這些氣氛中，低鉻鋼中出現碳化鉻。它可能受到原子氮的腐蝕而產生氮化鉻，並釋放出碳與氫作用生成甲烷，正如上麵所講，這時可能生成白點和裂紋，或其中之一。但是鉻含量超過12%,則這些鋼中的碳化物比氮化鉻更穩定，因此前麵的反應不會出現，所以不鏽鋼現在使用於熱氨的高溫環境。
不鏽鋼在氨中的狀態決定於溫度，壓力，氣體濃度及鉻鎳的含量。現場實驗結果表明鐵素體或馬氏體不鏽鋼的腐蝕率(蝕變金屬深度或滲碳深度)比奧氏體不鏽鋼高，後者含鎳量越高耐蝕性越好。隨著含量增加腐蝕速度增加。
奧氏體不鏽鋼在高溫鹵蒸氣中，腐蝕很嚴重，氟比氯的腐蝕作用更大。對高Ni-C r不鏽鋼而言，在乾燥氣體中使用溫度上限，氟為249℃，氯為316℃。
