日本的化學(xué)工業(yè)在第二次世界大戰(zhàn)中受到毀滅性的打擊,戰(zhàn)后為了打破食品供應(yīng)困難的局面,以化學(xué)肥料為中心推進復(fù)興步伐,以此為契機,氨、硫酸、碳化物等工業(yè)得以迅速恢復(fù)。表3.1把戰(zhàn)后30年劃分為4個階段,這構(gòu)成了日本化學(xué)工業(yè)的結(jié)構(gòu)材料的發(fā)展大事記。
因為化學(xué)肥料獲得增產(chǎn),所以最初不銹鋼多用于硫酸銨制造設(shè)備,1950年以后又多用于支撐制衣工業(yè)的纖維工業(yè)以及紙漿工業(yè),1955年以后進入石油精煉以及石油化學(xué)的全盛時代,作為耐腐蝕性材料的不銹鋼用途顯著增多。1965年以后,在此基礎(chǔ)上,針對含酸、氯化物等成分的惡劣環(huán)境,對用于防公害機器,特別是排煙脫硫設(shè)備的耐腐蝕性不銹鋼的需要急速增加。
一般不銹鋼在中性或者是弱氧化性酸環(huán)境中具有較強的耐腐蝕性,可是有時候在含有非氧化性酸、強氧化性酸以及氯化物的環(huán)境中就不能充分發(fā)揮其耐腐蝕性,所以以耐腐蝕性為目的的不銹鋼開發(fā),主要是以這種環(huán)境為對象來進行的。針對酸的處理,主要使用奧氏體不銹鋼,不過對于硫酸、鹽酸、醋酸等非氧化性酸,就要添加鉬銅硅等元素以及加大鎳含量。發(fā)明奧氏體不銹鋼的德國Krupp公司,如前文所述,早在1936年以前就開發(fā)出了添加鉬銅或兩者同時添加的奧氏體不銹鋼。第二次世界大戰(zhàn)后,日本對面向化學(xué)設(shè)備的不銹鋼開發(fā),始于把歐美已經(jīng)開發(fā)的產(chǎn)品國有化之后,從20世紀60年代起,日本才開始開發(fā)自己的不銹鋼。當時,存在環(huán)境腐蝕的問題,其主體是非氧化性酸,其對象是各種化學(xué)藥品、肥料、纖維、紙漿等設(shè)備,進入20世紀60年代以后除了特殊情況以外,這些問題基本都獲得了解決。
另外,雖然石油精制設(shè)備以及石油化學(xué)設(shè)備中也使用了許多不銹鋼,可是由于過去在不銹鋼使用上的腐蝕現(xiàn)象,主要是應(yīng)力腐蝕裂紋和點腐蝕。與石油精制相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的方面,1965年以后,針對燃氣引起的大氣污染,作為對策相繼建設(shè)了重油的氫華脫硫設(shè)備,所有針對高溫高壓的硫化氫以及氫腐蝕。18Cr-8Ni系列不銹鋼作為結(jié)構(gòu)材料被廣泛利用。與此同時,晶界性應(yīng)力腐蝕開裂成為一個大問題。這種裂紋是硫化氫-氫氣在設(shè)備停止時產(chǎn)生的過多硫酸引起的。有人對其發(fā)生條件或防止對策進行了研究,作為材料性質(zhì)上的對策,使用了含鈦或含鈮的穩(wěn)定化不銹鋼(321不銹鋼、347不銹鋼)。與此同時,在使用321不銹鋼時,為了保證碳得到固定,有人推薦將鈦/碳比值定在7以上,并降低固溶化熱處理溫度。另外,1955年 以后石油化學(xué)工業(yè)也獲得顯著發(fā)展,不銹鋼得到廣泛使用,主要的腐蝕問題還是由乙烯成套設(shè)備分解爐中的浸炭以及各種設(shè)備中遭遇的氯化物所引起的應(yīng)力腐蝕。