金屬在堿液中的應力腐蝕破裂稱堿脆。碳鋼、低合金鋼、不銹鋼等多種金屬材料皆可發生堿脆。碳鋼(含低合金鋼)發生堿脆的趨向見圖8.1.6。輸送NaOH的碳鋼或低合金鋼管道在一定的條件下,能引起碳鋼材料的應力腐蝕開裂(堿脆)。
由圖8.1.6可知,氫氧化鈉濃度在5%以上的全部濃度范圍內碳鋼幾乎都可能產生堿脆,堿脆的最低溫度為50℃,所需堿液的濃度為40%~50%。以沸點附近的高溫區最易發生。裂紋呈晶間型。奧氏體不銹鋼發生堿脆的趨向見圖8.1.7。氫氧化鈉濃度在0.1%以上的濃度時18-8型奧氏體不銹鋼即可發生堿脆。以氫氧化鈉濃度40%最危險,這時發生堿脆的溫度為115℃左右。超低碳不銹鋼的堿脆裂紋為穿晶型,含碳量高時,堿脆裂紋則為晶間型或混合型。當奧氏體不銹鋼中加入2%鉬時,則可使其堿脆界限縮小,并向堿的高濃度區域移動。鎳和鎳基合金具有較高的耐應力腐蝕的性能,它的堿脆范圍變得狹窄,而且位于高溫濃堿區。
一般情況下,當NaOH濃度和溫度超出表8.1.3的規定時,應對焊縫(含熱影響區)進行消除應力熱處理。
表8.1.3 NaOH 濃度和溫度應對焊縫(含熱影響區)進行消除應力熱處理的界限
當NaOH濃度和溫度超出表8.1.4的規定時,應考慮采用含鎳合金。
碳鋼和鎳合金鋼在NaOH溶液中的應用范圍見圖 8.1.8 所示