標籤:特種耐蝕

金屬抗腐蝕材料,相對非金屬耐腐蝕材料而言,金屬抗腐蝕材料主要有鐵基合金(耐腐蝕不鏽鋼);鎳基合金(Ni-Cr合金,Ni-Cr-Mo合金,Ni-Cu合金等);活性金屬。

1分類

鎳基耐蝕合金
主要是哈氏合金以及Ni-Cu合金等,由於金屬Ni本身是面心立方結構,晶體學上的穩定性使得它能夠比Fe能夠容納更多的合金元素,如Cr,Mo等,從而達到抵抗各種環境的能力;同時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力腐蝕能力。在強還原性腐蝕環境,複雜的混合酸環境,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鐵基的不鏽鋼具有絕對的優勢。

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;鈦材有著廣泛的應用,主要用在一些不鏽鋼無法適應的腐蝕環境。鈦材耐腐蝕原理:在氧化性氣氛中,形成緻密的氧化膜來提供保護;所以一般不能用於還原性較強或者密封性那個較高的腐蝕環境中(缺氧環境),與此同時,鈦材的應用溫度一般小於300攝氏度。特別要注意的是,活性金屬都不能用於含氟的環境。(如氫氟酸環境可以選用哈氏C2000,NiCu合金等)

2條件

金屬材料在腐蝕性介質中所具有的抵抗介質侵蝕的能力,稱金屬的耐蝕性。純金屬中耐蝕性高的通常具備下述三個條件之一。
耐蝕合金

  耐蝕合金

(1)熱力學穩定性高的金屬。通常可用其標準電極電勢來判斷,其數值較正者穩定性較高;較負者則穩定性較低。耐蝕性好的貴金屬,如Pt、Au、Ag、Cu等就屬於這一類。
(2)易於鈍化的金屬。不少金屬可在氧化性介質中形成具有保護作用的緻密氧化膜,這種現象稱為鈍化。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性良好的腐蝕產物膜的金屬。這種情況只有在金屬處於特定的腐蝕介質中出現,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。

3獲得方法

因此,工業上根據上述原理,採用合金化方法獲得一系列耐蝕合金。一般也有相應的三種方法。
(1)提高金屬或合金的熱力學穩定性,即向原不耐蝕的金屬或合金中加入熱力學穩定性高的合金元素,使形成固溶體以及提高合金的電極電勢,增強耐蝕性。如Cu中加Au,Ni中加入Cu、Cr等,即屬此類。不過這種大量加入貴金屬的辦法,在工業結構材料的應用是有限的。
(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,即可製得鉻系不鏽鋼。實驗證明,在不鏽鋼中,含Cr量一般應大於13%時才能起抗蝕作用,Cr含量越高,其耐蝕性越好。這類不鏽鋼在氧化介質中有很好的抗蝕性,但在非氧化性介質如衡硫酸和鹽酸中,耐蝕性較差。這是因為非氧化性酸不易使合金生成氧化膜,同時對氧化膜還有溶解作用。
(3)加入能促使合金表面生成緻密的腐蝕產物保護膜的合金元素,是製取耐蝕合金的又一途徑。例如,鋼能耐大氣腐蝕是由於其表面形成結構緻密的化合物羥基氧化鐵(FeOx·(OH)3-2x)的保護作用。鋼中加入Cu與P或P與Cr均可促進這種保護膜的生成,由此可用Cu、P或P、Cr製成耐大氣腐蝕的低合金鋼。
金屬腐蝕是工業上危害最大的自發過程,因此耐蝕合金的開發與應用,有重大的社會意義和經濟價值。

4耐蝕合金牌號

耐蝕合金國內牌號包括:NS111,NS112,NS113,NS131,NS141,NS142,
NS143,NS311,NS314,NS315,NS321,NS322,NS331,NS332,
NS333,NS334,NS335,NS336,NS334,NS341,NS411等
耐蝕合金國外牌號包括:incoloy800/800H;incoloy825;inconel600/690/625;hastelloyB/B2/C/C-4等;

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