耐腐蝕合金
? 金屬(shu)抗腐蝕(shi)(shi)材料(liao),相對非(fei)金屬(shu)耐(nai)腐蝕(shi)(shi)材料(liao)而言,金屬(shu)抗腐蝕(shi)(shi)材料(liao)主要有(you)鐵(tie)基(ji)合金(耐(nai)腐蝕(shi)(shi)不銹鋼);鎳基(ji)合金(Ni-Cr合金,Ni-Cr-Mo合金,Ni-Cu合金等(deng));活性(xing)金屬(shu)。
1、分類
耐腐蝕不銹鋼
? 主要是指普通的(de)耐大氣或海水等(deng)腐(fu)蝕(shi)的(de)300系列不銹鋼304,316L,317L等(deng);較強抗腐(fu)蝕(shi)能力的(de)奧氏體不銹鋼904L,254SMO;雙相鋼2205,2507等(deng);含Cu的(de)耐腐(fu)蝕(shi)合金20合金等(deng);
鎳基耐蝕合金
? 主要是哈氏合金(jin)以及Ni-Cu合金(jin)等(deng),由于金(jin)屬Ni本(ben)身(shen)是面心立(li)方(fang)結構,晶(jing)體學上的(de)(de)穩(wen)定性使得它能夠(gou)比Fe能夠(gou)容(rong)納更多的(de)(de)合金(jin)元素(su),如Cr,Mo等(deng),從而(er)達到(dao)抵抗各(ge)種環境的(de)(de)能力;同時鎳本(ben)身(shen)就(jiu)具(ju)有(you)一定的(de)(de)抗腐(fu)蝕能力,尤(you)其是抗氯離子(zi)引起(qi)的(de)(de)應力腐(fu)蝕能力。在強還原性腐(fu)蝕環境,復雜的(de)(de)混合酸環境,含有(you)鹵(lu)素(su)離子(zi)的(de)(de)溶液中,以哈氏合金(jin)為代(dai)表(biao)的(de)(de)鎳基耐蝕合金(jin)相對鐵基的(de)(de)不銹鋼具(ju)有(you)**的(de)(de)優勢。
活性金屬
? 也具(ju)有(you)很好的抗腐蝕(shi)能力(li),典(dian)型代表(biao)是(shi)Ti;Zr;Ta等;其中*典(dian)型的代表(biao)是(shi)Ti;鈦材(cai)有(you)著廣泛的應(ying)用(yong),主要用(yong)在一(yi)(yi)些不(bu)銹(xiu)鋼無法適應(ying)的腐蝕(shi)環境。鈦材(cai)耐腐蝕(shi)原(yuan)理:在氧化(hua)(hua)性氣氛中,形成致(zhi)密(mi)(mi)的氧化(hua)(hua)膜(mo)來提供保護;所以一(yi)(yi)般不(bu)能用(yong)于還原(yuan)性較強或者(zhe)密(mi)(mi)封性那個較高的腐蝕(shi)環境中(缺氧環境),與此(ci)同時,鈦材(cai)的應(ying)用(yong)溫度(du)一(yi)(yi)般小(xiao)于300攝氏度(du)。特別(bie)要注(zhu)意的是(shi),活性金屬(shu)都不(bu)能用(yong)于含(han)氟(fu)的環境。(如氫氟(fu)酸環境可以選(xuan)用(yong)哈(ha)氏C2000,NiCu合金等)
2、條件
? 金(jin)(jin)屬材料(liao)在(zai)腐(fu)蝕性(xing)(xing)介(jie)質中(zhong)所具(ju)有的(de)(de)抵抗介(jie)質侵蝕的(de)(de)能力,稱金(jin)(jin)屬的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)。純(chun)金(jin)(jin)屬中(zhong)耐蝕性(xing)(xing)高的(de)(de)通(tong)常(chang)具(ju)備下述三個條件之一。
? (1)熱(re)力學穩(wen)定性高的金(jin)屬。通常(chang)可(ke)用其標準電極(ji)電勢來判斷(duan),其數(shu)值(zhi)較正(zheng)者穩(wen)定性較高;較負(fu)者則穩(wen)定性較低(di)。耐蝕性好的貴金(jin)屬,如Pt、Au、Ag、Cu等就屬于這一類。
? (2)易于鈍化(hua)的金(jin)屬(shu)(shu)。不少金(jin)屬(shu)(shu)可在(zai)氧(yang)化(hua)性(xing)介(jie)質中(zhong)(zhong)形成具有保護作用的致密氧(yang)化(hua)膜,這(zhe)種(zhong)現象稱(cheng)為(wei)鈍化(hua)。金(jin)屬(shu)(shu)中(zhong)(zhong)*容易鈍化(hua)的是Ti、Zr、Ta、Nb、Cr、Al等。
? (3)表面能生成難溶的(de)(de)和保護性良好的(de)(de)腐(fu)蝕產物膜的(de)(de)金屬(shu)。這種情況只有在(zai)金屬(shu)處(chu)于特定的(de)(de)腐(fu)蝕介質中出現(xian),例如,H2SO4溶液(ye)中的(de)(de)Pb和Al,H3PO4中的(de)(de)Fe,鹽酸溶液(ye)中的(de)(de)Mo以及大氣中的(de)(de)Zn等。
3、獲得方法
? 因此,工(gong)業上根據上述原(yuan)理,采(cai)用合金(jin)化方(fang)法獲得一(yi)系列耐蝕合金(jin)。一(yi)般也有相(xiang)應的(de)三(san)種方(fang)法。
? (1)提高金屬(shu)或(huo)(huo)合(he)金的(de)熱力(li)學(xue)穩定(ding)性(xing),即(ji)向原(yuan)不耐蝕的(de)金屬(shu)或(huo)(huo)合(he)金中加(jia)入(ru)熱力(li)學(xue)穩定(ding)性(xing)高的(de)合(he)金元素,使形(xing)成固(gu)溶體以(yi)及提高合(he)金的(de)電極(ji)電勢(shi),增強(qiang)耐蝕性(xing)。如(ru)Cu中加(jia)Au,Ni中加(jia)入(ru)Cu、Cr等,即(ji)屬(shu)此類。不過這種大量(liang)加(jia)入(ru)貴金屬(shu)的(de)辦法,在工業結構材料的(de)應用是有限的(de)。
? (2)加(jia)入易鈍化(hua)合(he)金(jin)元素,如Cr、Ni、Mo等(deng),可(ke)提高基體金(jin)屬的(de)耐蝕(shi)性(xing)。鋼(gang)中(zhong)加(jia)入適量的(de)Cr,即可(ke)制得鉻系不銹鋼(gang)。實驗證明(ming),在(zai)不銹鋼(gang)中(zhong),含Cr量一般應(ying)大于(yu)13%時(shi)(shi)才能起抗(kang)蝕(shi)作用,Cr含量越高,其(qi)耐蝕(shi)性(xing)越好(hao)。這(zhe)類不銹鋼(gang)在(zai)氧化(hua)介質(zhi)中(zhong)有(you)很好(hao)的(de)抗(kang)蝕(shi)性(xing),但在(zai)非氧化(hua)性(xing)介質(zhi)如衡硫酸和鹽(yan)酸中(zhong),耐蝕(shi)性(xing)較差。這(zhe)是因為非氧化(hua)性(xing)酸不易使合(he)金(jin)生成氧化(hua)膜(mo),同(tong)時(shi)(shi)對氧化(hua)膜(mo)還(huan)有(you)溶解作用。
? (3)加入能促(cu)使合(he)(he)金(jin)表(biao)面生(sheng)成(cheng)致密(mi)的(de)腐蝕(shi)(shi)產物(wu)保護(hu)(hu)膜(mo)的(de)合(he)(he)金(jin)元(yuan)素,是制取耐蝕(shi)(shi)合(he)(he)金(jin)的(de)又一途徑。例如,鋼能耐大氣腐蝕(shi)(shi)是由于其表(biao)面形成(cheng)結構致密(mi)的(de)化合(he)(he)物(wu)羥基(ji)氧化鐵(tie)(FeOx·(OH)3-2x)的(de)保護(hu)(hu)作用。鋼中加入Cu與P或P與Cr均可(ke)促(cu)進這種保護(hu)(hu)膜(mo)的(de)生(sheng)成(cheng),由此可(ke)用Cu、P或P、Cr制成(cheng)耐大氣腐蝕(shi)(shi)的(de)低合(he)(he)金(jin)鋼。
金(jin)屬腐蝕是工業上危(wei)害**的(de)自(zi)發(fa)過程,因此耐(nai)蝕合金(jin)的(de)開發(fa)與應用(yong),有重(zhong)大(da)的(de)社會(hui)意義和經濟價值。
4、耐蝕合**號
? 耐蝕合金國(guo)內牌號包括:NS111,NS112,NS113,NS131,NS141,NS142,NS143,NS311,NS314,NS315,NS321,NS322,
NS331,NS332,NS333,NS334,NS335,NS336,NS334,NS341,NS411等。
耐蝕(shi)合金國外牌(pai)號包(bao)括:Incoloy800,Incoloy 800H,Incoloy825,Inconel600,Inconel 690 ,Inconel 625,hastelloyB,
hastelloyB2,hastelloyC,hastelloyC-4等(deng);