Tin tức ngành thép
Thép chống ăn mòn trong môi trường axit H2SO4, HCl, H3PO4 tốt nhất?
Chúng ta đều biết môi trường axit có tính ăn mòn cao, đặc biệt trong môi trường có nồng độ axit cao, đậm đặc thì quá trình này diễn ra càng nhanh hơn. Vậy loại thép chống ăn mòn nào có thể dùng trong môi trường axit có nồng độ cao?. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu thông qua bài viết này nhé.
Các loại thép chúng được nghe đến với khả năng chống ăn mòn thông thường và được dùng phổ biến là các dòng inox như SUS316L, hay tốt hơn là SUS904L. Tuy nhiên các dòng thép này chỉ có thể dùng cho các môi trường axit có nồng độ nhẹ, loãng, độ ăn mòn của axit không cao. Còn đối với những môi trường như H2SO4, HCl, hay H3PO4 với nồng độ cao thì những vật liệu kể trên sẽ bị ăn mòn nhanh chóng.
Đối với những môi trường đặc biệt này chúng ta sẽ dùng các hợp chất của niken để quá trình ăn mòn diễn ra chậm hơn so với vật liệu thông thường. Có thể nói rằng chỉ có thép giúp quá trình ăn mòn axit đậm đặc diễn ra chậm , chứ không có thể hoàn toàn chống lại sự ăn mòn này được. Và sau đây là những vật liệu được dùng đặc thù cho môi trường axit.
Hastelloy B3
Hastelloy B-3 là hợp kim niken-molypden có khả năng chống rỗ, ăn mòn và nứt do ứng suất tuyệt vời .Hợp kim B-3 cũng có khả năng chống chịu tốt đối với axit sulfuric, axetic, formic và photphoric đậm đặc, nồng độ cao, và các môi trường không oxy hóa khác.
Đặc biêt alloy B3 này có khả năng chống lại axit clohydric tuyệt vời ở mọi nồng độ và nhiệt độ. Đây có thể được coi là thép chống ăn mòn tốt nhất trong môi trường axit HCl. Tuy nhiên có 1 lưu ý là nếu hợp kim thép niken này được sử dụng cùng với đường ống bằng sắt hoặc đồng trong hệ thống chứa axit clohydric, thì sự có mặt của các muối sắt hay muối cốc được tạo ra do axit tiếp xúc với sắt và đồng có thể làm cho hợp kim bị hỏng sớm do bị ăn mòn nhanh
| Nickel: | 65 min. |
| Molybdenum: | 28.5 |
| Chromium: | 1.5 |
| Iron: | 1.5 |
| Tungsten: | 3 max. |
| Manganese: | 3 max. |
| Cobalt: | 3 max. |
| Aluminum: | 0.5 max. |
| Titanium: | 0.2 max. |
| Silicon: | 0.1 max. |
| Carbon: | 0.01 max. |
| Niobium: | 0.2 max. |
| Vanadium: | 0.2 max. |
| Copper: | 0.2 max. |
| Tantalum: | 0.2 max. |
| Zirconium: | 0.01 max. |
Cùng tìm hiểu tốc độ ăn mòn của alloy B3 đối với môi trường axit theo số liệu này nhé.
Khả năng bị ăn mòn của Hastelloy B3 đối với các môi trường axit (đơn vị tính mm/năm)
| Chemical | Conc. Wt% | 100°F 38°C | 125°F 52°C | 150°F 66°C | 175°F 79°C | 200°F 93°C | Boiling |
| Acetic Acid | 10 | – | – | – | – | – | 0.01 |
| 30 | – | – | – | – | – | 0.01 | |
| 50 | – | – | – | – | – | 0.01 | |
| 70 | – | – | – | – | – | 0.01 | |
| 99 | – | – | – | – | – | 0.02 | |
| Formic Acid | 10 | – | – | – | – | – | 0.01 |
| 20 | – | – | – | – | – | 0.02 | |
| 30 | – | – | – | – | – | 0.02 | |
| 40 | – | – | – | – | – | 0.01 | |
| 60 | – | – | – | – | – | 0.01 | |
| 89 | – | – | – | – | – | 0.01 | |
| Hydrobromic Acid | 2.5 | 0.07 | 0.11 | 0.26 | – | 0.24 | 0.02 |
| 5 | 0.10 | – | 0.27 | – | 0.25 | 0.03 | |
| 10 | 0.15 | – | 0.29 | – | 0.28 | 0.10 | |
| 20 | 0.12 | 0.19 | 0.27 | – | 0.27 | 0.10 | |
| 30 | 0.10 | 0.15 | 0.20 | – | 0.29 | 0.29 | |
| 40 | 0.06 | 0.11 | 0.16 | – | 0.25 | 0.43 | |
| Hydrochloric Acid | 1 | 0.07 | 0.11 | 0.18 | – | 0.21 | 0.01 |
| 2 | 0.10 | 0.16 | 0.21 | – | 0.26 | 0.04 | |
| 5 | 0.11 | 0.19 | 0.25 | – | 0.30 | 0.08 | |
| 10 | 0.13 | 0.20 | 0.24 | – | 0.29 | 0.13 | |
| 15 | 0.10 | 0.18 | 0.23 | – | 0.28 | 0.21 | |
| 20 | 0.10 | 0.15 | 0.21 | – | 0.30 | 0.29 | |
| Phosphoric Acid | 10 | – | – | – | – | – | 0.07 |
| 30 | – | – | – | – | – | 0.07 | |
| 50 | – | – | – | – | 0.03 | 0.09 | |
| 60 | – | – | – | – | 0.03 | 0.14 | |
| 70 | – | – | – | – | 0.02 | 0.21 | |
| 80 | – | – | – | – | 0.02 | 0.04 | |
| 85 | – | – | – | – | 0.02 | 0.10 | |
| Sulfuric Acid | 10 | 0.04 | 0.08 | 0.11 | 0.11 | 0.11 | 0.01 |
| 20 | 0.03 | – | 0.08 | – | 0.11 | 0.02 | |
| 30 | 0.02 | – | 0.06 | – | 0.09 | 0.02 | |
| 40 | – | – | 0.03 | – | 0.06 | 0.02 | |
| 50 | – | – | 0.03 | – | 0.04 | 0.03 | |
| 60 | – | – | 0.02 | – | 0.03 | 0.05 | |
| 70 | – | – | – | – | 0.01 | 0.15 | |
| 80 | – | – | – | – | 0.01 | 4.76 | |
| 90 | – | – | – | – | 0.02 | – | |
| 96 | – | – | – | – | 0.02 | – |
Hastelloy C4
Hợp kim HASTELLOY C-4 (UNS N06455) ổn định nhất (về mặt cấu trúc vi mô) trong số các vật liệu niken-crom-molypden được sử dụng rộng rãi . Nó được biết đến với khả năng chống lại nhiều hóa chất mạnh, đặc biệt là axit clohydric, axit sulfuric và clorua .
Giống như các hợp kim niken khác, nó có tính dẻo, dễ tạo hình và hàn, và có khả năng chống nứt do ăn mòn do ứng suất đặc biệt trong các dung dịch chứa clorua (một dạng xuống cấp mà thép không gỉ Austenit dễ bị mắc phải).
Với hàm lượng crom và molypden cao, nó có thể chịu được cả axit oxy hóa và axit không oxy hóa, đồng thời có khả năng chống lại sự tấn công của vết rỗ và vết nứt khi có sự hiện diện của clorua và các halogen khác. Vì vậy alloy C4 cũng là thép chống ăn mòn axit tốt được nhắc đến.
| Nickel: | 65 Balance |
| Cobalt: | 2 max. |
| Chromium: | 16 |
| Molybdenum: | 16 |
| Iron: | 3 max. |
| Manganese: | 1 max. |
| Titanium: | 0.7 max. |
| Silicon: | 0.08 max. |
| Carbon: | 0.01 max. |
| Copper: | 0.5 max. |
Khả năng bị ăn mòn của Hastelloy C4 đối với các môi trường axit (đơn vị tính mm/năm)
| Chemical | Conc. Wt% | 100°F 38°C | 125°F 52°C | 150°F 66°C | 175°F 79°C | 200°F 93°C | Boiling |
| Hydrobromic Acid | 2.5 | – | – | <0.01 | – | <0.01 | 0.08 |
| 5 | – | – | <0.01 | 0.01 | 0.76 | – | |
| 7.5 | – | – | 0.03 | 0.18 | 0.76 | – | |
| 10 | – | <0.01 | 0.37 | 0.53 | – | – | |
| 15 | <0.01 | 0.24 | 0.37 | 0.56 | – | – | |
| 20 | 0.15 | 0.24 | 0.35 | 0.51 | – | – | |
| 30 | 0.10 | 0.16 | 0.23 | 0.41 | 0.67 | – | |
| 40 | – | 0.11 | 0.17 | 0.28 | 0.44 | – | |
| Hydrochloric Acid | 1 | <0.01 | – | <0.01 | <0.01 | 0.10 | 0.48 |
| 2 | – | – | 0.01 | 0.03 | – | 1.99 | |
| 3 | – | – | 0.02 | 0.04 | – | – | |
| 5 | <0.01 | 0.27 | 0.42 | 0.98 | – | – | |
| 10 | 0.19 | 0.30 | 0.57 | 1.11 | – | – | |
| 15 | 0.18 | 0.39 | 0.57 | 1.33 | – | – | |
| 20 | 0.14 | 0.27 | 0.55 | 1.12 | – | – | |
| Hydrofluoric Acid* | 5 | – | – | – | 0.59 | – | – |
| Sulfuric Acid | 10 | <0.01 | – | 0.01 | 0.03 | 0.19 | 0.43 |
| 20 | – | – | 0.01 | 0.05 | 0.38 | 0.89 | |
| 30 | <0.01 | – | 0.02 | 0.07 | 0.54 | 1.85 | |
| 40 | – | <0.01 | 0.03 | 0.38 | 0.87 | – | |
| 50 | 0.02 | 0.01 | 0.03 | 0.63 | 0.99 | – | |
| 60 | – | 0.03 | 0.15 | 0.67 | 1.24 | – | |
| 70 | 0.04 | 0.06 | 0.14 | 0.46 | 0.94 | – | |
| 80 | – | 0.04 | 0.13 | 1.10 | 2.47 | – | |
| 90 | 0.04 | 0.05 | 0.19 | 0.71 | 2.63 | – |
Hastelloy C22
Hợp kim HASTELLOY ® C-22 ® (UNS N06022) là một trong những vật liệu thép chống ăn mòn, lại cả hóa chất oxy hóa và không oxy hóa, và bảo vệ khỏi bị rỗ, tấn công đường nứt, và nứt ăn mòn căng thẳng. Hàm lượng crom cao của nó cung cấp khả năng chống lại môi trường oxy hóa cao hơn nhiều so với hợp kim C-276, và mang lại khả năng chống rỗ do clorua gây ra. Đây cũng là một trong những loại thép dùng trong môi trường axit tốt.
| Nickel: | 56 Balance |
| Chromium: | 22 |
| Molybdenum: | 13 |
| Iron: | 3 |
| Cobalt: | 2.5 max. |
| Tungsten: | 3 |
| Manganese: | 0.5 max. |
| Silicon: | 0.08 max. |
| Carbon: | 0.01 max. |
| Vanadium: | 0.35 max. |
| Copper: | 0.5 max |
Khả năng bị ăn mòn của Hastelloy C22 đối với các môi trường axit (đơn vị tính mm/năm)
| Chemical | Conc. Wt% | 100°F 38°C | 125°F 52°C | 150°F 66°C | 175°F 79°C | 200°F 93°C | Boiling |
| Acetic Acid | 99 | – | – | – | – | – | 0.00 |
| Formic Acid | 88 | – | – | – | – | – | <0.01 |
| Hydrobromic Acid | 2.5 | – | – | – | – | – | 0.02 |
| 5 | – | – | – | – | – | 0.76 | |
| 7.5 | – | – | – | 0.01 | – | – | |
| 10 | – | – | – | 0.01 | – | – | |
| 15 | – | 0.01 | <0.01 | 0.88 | – | – | |
| 20 | – | 0.01 | 0.46 | 0.80 | – | – | |
| 25 | <0.01 | 0.20 | 0.29 | 0.58 | – | – | |
| 30 | 0.11 | 0.23 | 0.29 | 0.59 | – | – | |
| 40 | 0.07 | 0.13 | 0.21 | 0.34 | – | – | |
| Hydrochloric Acid | 1 | – | – | – | – | 0.01 | 0.06 |
| 5 | <0.01 | – | 0.44 | – | – | – | |
| 7.5 | – | – | – | – | – | – | |
| 10 | 0.01 | 0.28 | 0.98 | – | – | – | |
| 15 | – | – | – | – | – | – | |
| 20 | 0.20 | 0.32 | 0.90 | – | – | – | |
| Hydrofluoric Acid* | 5 | 0.04 | 0.15 | 0.47 | 0.58 | – | – |
| 10 | 0.09 | 0.33 | 0.64 | 0.78 | – | – | |
| 20 | 0.22 | 0.53 | 0.95 | 1.65 | – | – | |
| Nitric Acid | 10 | – | – | <0.01 | – | 0.01 | 0.01 |
| 20 | – | – | 0.01 | – | 0.02 | 0.06 | |
| 30 | – | – | 0.01 | – | 0.02 | 0.13 | |
| 40 | – | – | 0.02 | – | 0.09 | 0.26 | |
| 50 | – | – | – | – | 0.14 | 0.59 | |
| 60 | – | – | 0.06 | – | 0.19 | 1.09 | |
| 65 | – | – | – | – | – | – | |
| 70 | – | – | 0.05 | – | 0.33 | 2.53 | |
| Phosphoric Acid | 50 | – | – | – | – | – | 0.07 |
| 60 | – | – | – | – | – | 0.16 | |
| 70 | – | – | – | – | – | 0.23 | |
| 75 | – | – | – | – | – | 0.19 | |
| 80 | – | – | – | – | – | 0.25 | |
| 85 | – | – | – | – | – | 0.66 | |
| Sulfuric Acid | 10 | – | – | – | 0.02 | 0.04 | 0.29 |
| 20 | – | – | 0.01 | 0.03 | 0.28 | 0.83 | |
| 30 | – | – | 0.01 | 0.09 | 0.68 | – | |
| 40 | – | – | 0.01 | 0.31 | 0.87 | – | |
| 50 | – | – | 0.02 | 0.40 | 0.77 | – | |
| 60 | – | – | – | 0.67 | 0.95 | – | |
| 70 | – | – | 0.28 | 0.56 | 0.94 | – | |
| 80 | – | – | – | 1.44 | 2.16 | – | |
| 90 | – | – | 0.34 | 0.89 | 1.80 | – | |
| 96 | – | – | 0.10 | – | 1.10 | – |
Trên đây là 3 loại thép dùng trong môi trường axit HCL, H2SO4… đậm đặc được dùng nhiều trong ngành công nghiệp với khả năng chống ăn mòn axit cao.
Tham khảo: Qui cách của các incolloy, monel chống ăn mòn axit
