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一起了解耐蚀合金的生产工艺

发布时间:2017/11/14

  耐蚀合金,相对非金属耐腐蚀材料而言,耐蚀合金材料主要有铁基合金(耐腐蚀不锈钢);镍基合金(Ni-Cr合金,Ni-Cr-Mo合金,Ni-Cu合金等活性金属。
  条件:
  金属材料在腐蚀性介质中所具有的抵抗介质侵蚀的能力,称金属的耐蚀性。纯金属中耐蚀性高的通常具备下述三个条件之一。
  (1)热力学稳定性高的金属。通常可用其标准电极电势来判断,其数值较正者稳定性较高;较负者则稳定性较低。耐蚀性好的贵金属,如Pt、Au、Ag、Cu等就属于这一类。
  (2)易于钝化的金属。不少金属可在氧化性介质中形成具有保护作用的致密氧化膜,这种现象称为钝化。金属中最容易钝化的是Ti、Zr、Ta、Nb、Cr、Al等。
  (3)表面能生成难溶的和保护性良好的腐蚀产物膜的金属。这种情况只有在金属处于特定的腐蚀介质中出现,例如,H2SO4溶液中的Pb和Al,H3PO4中的Fe,盐酸溶液中的Mo以及大气中的Zn等。
  获得方法:
  因此,工业上根据上述原理,采用合金化方法获得一系列耐蚀合金。一般也有相应的三种方法。
  (1)提高金属或合金的热力学稳定性,即向原不耐蚀的金属或合金中加入热力学稳定性高的合金元素,使形成固溶体以及提高合金的电极电势,增强耐蚀性。如Cu中加Au,Ni中加入Cu、Cr等,即属此类。不过这种大量加入贵金属的办法,在工业结构材料的应用是有限的。
  (2)加入易钝化合金元素,如Cr、Ni、Mo等,可提高基体金属的耐蚀性。钢中加入适量的Cr,即可制得铬系不锈钢。实验证明,在不锈钢中,含Cr量一般应大于13%时才能起抗蚀作用,Cr含量越高,其耐蚀性越好。这类不锈钢在氧化介质中有很好的抗蚀性,但在非氧化性介质如衡硫酸和盐酸中,耐蚀性较差。这是因为非氧化性酸不易使合金生成氧化膜,同时对氧化膜还有溶解作用。
  (3)加入能促使合金表面生成致密的腐蚀产物保护膜的合金元素,是制取耐蚀合金的又一途径。例如,钢能耐大气腐蚀是由于其表面形成结构致密的化合物羟基氧化铁(FeOx·(OH)3-2x)的保护作用。钢中加入Cu与P或P与Cr均可促进这种保护膜的生成,由此可用Cu、P或P、Cr制成耐大气腐蚀的低合金钢。
  金属腐蚀是工业上危害最大的自发过程,因此耐蚀合金的开发与应用,有重大的社会意义和经济价值。

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