氨合成是由于氫腐蝕現(xiàn)象出現(xiàn)的,石油精煉裝置和氫脫硫氫化反應(yīng),在232℃以上的氛圍不合適碳鋼。氫能擴散到鋼里面,在珠光地帶或晶界處和碳化鐵發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生甲烷,甲烷(氣體)在鋼種擴散不了集合在一起,在金屬中產(chǎn)生裂紋或者是產(chǎn)生白點的現(xiàn)象。
為了防止在不銹鋼中有甲烷產(chǎn)生,不銹鋼中必須加入鉻、鈦、釩或者鉆等,滲碳體可以置換成穩(wěn)定的碳化物。有資料指出,提高鉻含量準許更高的使用溫度和氫分壓力在這些鋼種形成碳鋼化鉻,因此它遇到氫也是穩(wěn)定的。在溫度為593℃的條件下,含鉻量大于12%的鉻鋼和奧氏體不銹鋼在已知的一切應(yīng)用中都是耐腐蝕的。
大多數(shù)合金和金屬在高溫的環(huán)境下氮是不起什么反應(yīng)的,但是原子氮和很多的鋼是起作用的,在表面層滲透到鋼中形成脆的氮化物。鐵、鈦、鉻、鋁合其他合金元素可能參與反應(yīng)。氨分解出原子氮。氨轉(zhuǎn)換器,在溫度為371℃~593℃氨氣生產(chǎn)加熱器中,一個大氣壓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(xiàn)碳化鉻。它受到原子氮的腐蝕產(chǎn)生氮化鉻,并釋放出氫和碳作用下生成甲烷,如果如上面所說,這是不銹鋼可能會出現(xiàn)裂紋和白點?;蚱渲兄弧5倾t含量超過12%,因為這種鋼中的碳化物比氮化鉻更穩(wěn)定,因此前面的反應(yīng)不會出現(xiàn),所以不銹鋼現(xiàn)在使用于熱氨的高溫環(huán)境。
溫度、壓力、氣體濃度及鉻鎳的含量決定不銹鋼在氨氣的態(tài)度,大量的實驗表明馬氏體不銹鋼或者是鐵素體不銹鋼的腐蝕率要比奧氏體不銹鋼高,奧氏體不銹鋼含有大量的鎳,含鎳越高它的耐腐蝕性就越強。