Нержавеющая сталь и кислота

22.08.2023

Для применения в сложных условиях эксплуатации нержавеющая сталь считается наиболее подходящим материалом, который выдерживает значительные механические нагрузки, устойчив к коррозии, перепадам температур и т.д. Однако когда металл применяется в контакте с высокоагрессивными кислотными средами, далеко на каждая его марка сможет сохранить целостность. Так серная, соляная кислота и нержавейка вступают в химические реакции, которые приводят к разрушению последней.

Действие кислоты на нержавеющую сталь

Нержавейка является одним из наиболее нейтральных металлов, который хорошо выдерживает воздействие кислотных сред. В основном это касается органических и слабых минеральных кислот:

уксусная;
лимонная;
молочная;
бензойная;
азотная;
сернистая;
угольная и т.д.

Они оказывают минимальное воздействие на нержавеющий лист или трубу, практически не влияя целостность. Под действием наиболее сильных соляной, серной кислоты нержавейка большинства марок начинает корродировать и разрушается максимально быстро.

Для контакта с кислотными средами подходят хромоникелевые аустенитные нержавеющие стали. Их высокую устойчивость к химическому воздействию определяет наличие в составе легирующих добавок никеля, хрома, титана, молибдена, кремния, вольфрама в увеличенной концентрации.

Основные марки кислотостойкой нержавейки

AISI 316 (07Х18Н13М2). Содержит 14-16% никеля, 15-17% хрома, дополнительно усилена молибденом (2,5%), потому на данную нержавеющую сталь кислота воздействует слабо. Предприятия пищевой, химической, фармацевтической промышленности зачастую выбирают купить кислотостойкую нержавейку AISI 316 с целью изготовления емкостей для хранения, перевозки алкоголя, молочных продуктов, химикатов.
AISI 321 (12Х18Н10Т). 10% никеля, 18 хрома и 1,5 титана определяют высокую устойчивость к химически агрессивному воздействию, широкий температурный диапазон и прочность. Металл востребован в производстве оборудования для нефтехимической, пищевой промышленности, в криогенной отрасли.
AISI 904L (06ХН28МДТ). Единственная нержавеющая сталь на которую серная кислота не оказывает существенного воздействия. В составе AISI 904L 26-29% никеля, 22-25% хрома, 1% титана, а также углерод, кремний, сера, медь, молибден. Марка используется в сложных условиях эксплуатации для изготовления теплообменников, реакторов, газотурбинных двигателей, трубопроводов и емкостей, которые контактируют с сернокислыми средами, серной кислотой.

Использование кислот на нержавейке

Улучшенные технические показатели нержавеющей стали обеспечивает процесс пассивации, т.е. формирования на ее поверхности оксидной пленки. Она образуется в результате вступления хрома в химическую реакцию с кислородом воздуха. Ускорению этого процесса способствует кислотная обработка металла.

Особенно травление и пассивация важны на участках, которые подверглись сварке. Здесь в реакцию вступают нержавеющая сталь и соляная кислота концентрацией 2-4%, а также серная 6-8%. Металл погружается в ванну с кислотно-водным раствором температурой 60-80 С на 20-40 минут. После он промывается водой и погружается в азотную кислоту (10-20%). Такая обработка позволяет эффективно растворить окалину и способствует скорейшему окислению хрома.

Использование кислот на нержавейке

Также пассивация используется для восстановления поврежденных поверхностей, на которых присутствуют потертости, царапины, сколы. В этом случае наиболее подходящая кислота для обработки нержавейки – азотная. В ее водный раствор изделие помещается примерно на 20 минут.