ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ВОПРОСЫ КОНСТРУИРОВАНИЯ Выбор металлов и сплавов для химической аппаратуры из "Коррозия и защита металлов " От правильного выбора металлов во многом зависит долговечность химического аппарата, машины, сооружения и т. п. К сожалению, еще и сейчас встречаются случаи, когда материалы выбираются неправильно. [c.377] Разнообразие сред и конструкций не позволяет в данной монографии дать полные сведения по всем конструкциям и средам. Поэтому мы ограничимся лишь рассмотрением агрессивных свойств типичных сред, химической стойкости основных конструкционных материалов и тех сочетаний сред и сплавов, которых следует явно избегать. [c.378] В табл. 60 приведены сведения о коррозионном поведении основных конструкционных материалов в различных химических средах [6]. [c.378] Данные о коррозионной стойкости металлов и сплавов в разбавленных растворах кислот, приведенные в табл. 61, показывают, что и для этих сред выбор коррозионностойких материалов также ограничен. [c.379] Несколько благополучнее положение с пищевыми средами, для которых существует достаточный выбор материалов из доступных сплавов (табл. 62). Однако здесь не столько приходится считаться со скоростью общей коррозии, которая вообще невелика, сколько с токсичностью продуктов коррозии. [c.379] По этой причине применение меди часто ограничено, хотя она и отличается высокой коррозионной стойкостью. [c.379] Медь — никель. , . Чистое железо. . . [c.380] По способности сопротивляться различным агрессивным средам наиболее универсальными свойствами обладают сплавы хастеллой (Ni — Мо — Си — Fe — Сг — Si), медноникелевые сплавы, титан, фосфористые бронзы и нержавеющие стали. Последние ввиду своей технологичности и экономичности получили наиболее широкое применение. Однако и при выборе нержавеющих сталей надо соблюдать известную осторожность, имея в виду, что понятие нержавеющая сталь еще не означает абсолютную стойкость во всех случаях. Покажем это на примере серной кислоты, являющейся, наряду с соляной, наиболее агрессивной. На рис. 207 представлены диаграммы, на которых очерчены области кон центраций и температур, в которых нержавеющие стали различных марок обладают удовлетворительной коррозионной стойкостью и могут применяться для химической аппаратуры [7]. [c.380] Примечание. К — коррозия, С — стойкие, О — слабая коррозия, пропуск означает отсутствие данных. [c.381] Если взять обычную сталь типа 18-8 (рис. 207, а), то, как видно из диаграммы, область ее применения в растворах серной кислоты ограничивается для разбавленных растворов концентрацией, равной 5%, и температурой 60° С и для концентрированных растворов — концентрацией 80—95% и температурой 40°С. С повышением температуры область допустимых концентраций кислоты сужается. [c.381] При легировании подобных сталей кремнием (2%) область допустимых концентраций расширяется до 20%, а область допустимых температур— до 75° С. В концентрированных растворах область допустимых концентраций остается примерно такой же, как и для стали типа 18-8, но допустимая температура повышается до 60°С (рис. 207, б). [c.381] Снижение концентрации кремния в сплаве до 1% (рис. 207, в) уменьшает области концентраций и температур, при которых эта сталь может применяться. [c.381] Весьма полезным легирующим компонентом в нержавеющих сталях, предназначенных для работы в среде серной кислоты, является молибден (рис. 207, г). При введении в сталь 2% Мо область разбавленных растворов кислоты, в которой сталь может применяться, заметно расширяется, а допустимая температура повышается до 80° С. [c.381] О коррозионной стойкости нержавеющих сталей в азотной кислоте можно судить по данным табл. 64 [8]. [c.382] Если ограничиться концентрациями до 60—65% и комнатной температурой, то среди существующих сталей можно найти широкий круг материалов, который обнаруживает относительно высокую стойкость. Однако с повышением концентрации кислоты, и в особенности температуры, коррозионная стойкость сплавов резко падает начиная с 80% HNO3, при температурах выше комнатной ни один сплав уже не пригоден. Таким образом, при выборе сплавов для азотной кислоты также приходится учитывать, что имеется ограниченная область концентраций и температур, при которых нержавеющие стали стойки. [c.382] Еще хуже обстоит дело с соляной кислотой, для которой среди нержавеющих сталей не обнаруживается удовлетворительно стойких материалов (табл. 65). [c.383] При выборе материалов для агрессивных сред очень важно знать предельно допустимые концентрации и температуры, при которых данный материал может еще применяться. Сведения о предельно допустимых концентрациях и температурах соляной, азотной, уксусной, фосфорной и лимонной кислот для основных марок нержавеющих сталей (18-8, 18-8-3, Х13 и Х17) приведены в табл. 66 [6]. [c.384] Как нетрудно видеть, выбор материалов для соляной кислоты весьма ограничен. Даже для такой коррозионностойкой стали, как молибденовая, область допустимых концентраций ограничивается 5%, а температура — комнатной. [c.384] То же самое можно сказать и о фтористоводородной кислоте, для которой ни одна из перечисленных нержавеющих сталей непригодна. [c.384] Среда максимальная концентрация. максимальная температура. макси- мальная концен- трация, % максималь ная температура, С макснмаль- ная-кон-центрация, % максимальная температура, с макси- мальная концен- трация, % макси- мальная темпера- тура. [c.387] Вернуться к основной статье