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      精彩詞條

      耐蝕合金

      補(bǔ)充:0  瀏覽:8917  發(fā)布時(shí)間:2013-5-20


        金屬抗腐蝕材料,相對(duì)非金屬耐腐蝕材料而言,金屬抗腐蝕材料主要有鐵基合金(耐腐蝕不銹鋼);鎳基合金(Ni-Cr合金,Ni-Cr-Mo合金,Ni-Cu合金等);活性金屬。
        分類
        耐腐蝕不銹鋼
        主要是指普通的耐大氣或海水等腐蝕的300系列不銹鋼304, 316L,317L等;較強(qiáng)抗腐蝕能力的奧氏體不銹鋼904L,254SMO;雙相鋼2205,2507等;含Cu的耐腐蝕合金20合金等;
        鎳基耐蝕合金
        主要是哈氏合金以及Ni-Cu合金等,由于金屬Ni本身是面心立方結(jié)構(gòu),晶體學(xué)上的穩(wěn)定性使得它能夠比Fe能夠容納更多的合金元素,如Cr,Mo等,從而達(dá)到抵抗各種環(huán)境的能力;同時(shí)鎳本身就具有一定的抗腐蝕能力,尤其是抗氯離子引起的應(yīng)力腐蝕能力。在強(qiáng)還原性腐蝕環(huán)境,復(fù)雜的混合酸環(huán)境,含有鹵素離子的溶液中,以哈氏合金為代表的鎳基耐蝕合金相對(duì)鐵基的不銹鋼具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。
        活性金屬
        也具有很好的抗腐蝕能力,典型代表是Ti;Zr;Ta等;其中最典型的代表是Ti;鈦材有著廣泛的應(yīng)用,主要用在一些不銹鋼無(wú)法適應(yīng)的腐蝕環(huán)境。鈦材耐腐蝕原理:在氧化性氣氛中,形成致密的氧化膜來(lái)提供保護(hù);所以一般不能用于還原性較強(qiáng)或者密封性那個(gè)較高的腐蝕環(huán)境中(缺氧環(huán)境),與此同時(shí),鈦材的應(yīng)用溫度一般小于300攝氏度。特別要注意的是,活性金屬都不能用于含氟的環(huán)境。(如氫氟酸環(huán)境可以選用哈氏C2000,NiCu合金等)
        條件
        金屬材料在腐蝕性介質(zhì)中所具有的抵抗介質(zhì)侵蝕的能力,稱金屬的耐蝕性。純金屬中耐蝕性高的通常具備下述三個(gè)條件之一。
        (1)熱力學(xué)穩(wěn)定性高的金屬。通常可用其標(biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)來(lái)判斷,其數(shù)值較正者穩(wěn)定性較高;較負(fù)者則穩(wěn)定性較低。耐蝕性好的貴金屬,如Pt、Au、Ag、Cu等就屬于這一類。
        (2)易于鈍化的金屬。不少金屬可在氧化性介質(zhì)中形成具有保護(hù)作用的致密氧化膜,這種現(xiàn)象稱為鈍化。金屬中最容易鈍化的是Ti、Zr、Ta、Nb、Cr、Al等。
        (3)表面能生成難溶的和保護(hù)性良好的腐蝕產(chǎn)物膜的金屬。這種情況只有在金屬處于特定的腐蝕介質(zhì)中出現(xiàn),例如,H2SO4溶液中的Pb和Al,H3PO4中的Fe,鹽酸溶液中的Mo以及大氣中的Zn等。
        獲得方法
        因此,工業(yè)上根據(jù)上述原理,采用合金化方法獲得一系列耐蝕合金。一般也有相應(yīng)的三種方法。
        (1)提高金屬或合金的熱力學(xué)穩(wěn)定性,即向原不耐蝕的金屬或合金中加入熱力學(xué)穩(wěn)定性高的合金元素,使形成固溶體以及提高合金的電極電勢(shì),增強(qiáng)耐蝕性。如Cu中加Au,Ni中加入Cu、Cr等,即屬此類。不過(guò)這種大量加入貴金屬的辦法,在工業(yè)結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用是有限的。
        (2)加入易鈍化合金元素,如Cr、Ni、Mo等,可提高基體金屬的耐蝕性。鋼中加入適量的Cr,即可制得鉻系不銹鋼。實(shí)驗(yàn)證明,在不銹鋼中,含Cr量一般應(yīng)大于13%時(shí)才能起抗蝕作用,Cr含量越高,其耐蝕性越好。這類不銹鋼在氧化介質(zhì)中有很好的抗蝕性,但在非氧化性介質(zhì)如衡硫酸和鹽酸中,耐蝕性較差。這是因?yàn)榉茄趸运岵灰资购辖鹕裳趸ぃ瑫r(shí)對(duì)氧化膜還有溶解作用。
        (3)加入能促使合金表面生成致密的腐蝕產(chǎn)物保護(hù)膜的合金元素,是制取耐蝕合金的又一途徑。例如,鋼能耐大氣腐蝕是由于其表面形成結(jié)構(gòu)致密的化合物羥基氧化鐵(FeOx·(OH)3-2x)的保護(hù)作用。鋼中加入Cu與P或P與Cr均可促進(jìn)這種保護(hù)膜的生成,由此可用Cu、P或P、Cr制成耐大氣腐蝕的低合金鋼。
        金屬腐蝕是工業(yè)上危害最大的自發(fā)過(guò)程,因此耐蝕合金的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用,有重大的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
        耐蝕合金牌號(hào)
        耐蝕合金國(guó)內(nèi)牌號(hào)包括:NS111,NS112,NS113,NS131,NS141,NS142,
        NS143,NS311,NS314,NS315,NS321,NS322,NS331,NS332,
        NS333,NS334,NS335,NS336,NS334,NS341,NS411等
        耐蝕合金國(guó)外牌號(hào)包括:incoloy800/800H;incoloy825;inconel600/690/625;hastelloyB/B2/C/C-4等;

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