第六章 金属材料的耐蚀性能
史上最全主要金属材料的耐腐蚀性能表
材料使用选择表
材料
哈氏合金C
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A B A A A A A A A A I、L B A A A A A
不锈钢 20# A A A B A A A A A A A B A A A A A A A A A A A A A A A A C B C A A A A A A A C A A A A A
A
二硫化氧干
A
A
A
A
A
A
B
二氧化硫干
A
A
A
A
A
A
B
硫酸，汽化
C
C
C
C
C
C
A
硫酸，游离
C
C
C
C
B
B
A
亚硫酸
C
C
B
B
B
C
A
焦油
A
A
A
A
A
A
A
三氟乙烯
B
B
B
A
A
A
A
松节油
B
B
A
A
A
B
A
醋
C
C
A
A
B
A
A
水，锅炉供水
B
C
A
A
C
A
A
水，蒸馏水
A
A
A
A
A
A
A
海水
B
B
B
B
A
A
A
氯化锌
C
C
C
C
C
C
A
硫酸锌 符号：
各种金属材料耐硫酸腐蚀性能参考
实验时候温度会升高么？有以下金属材料，并且有硫酸的浓度和温度配置，你看下。
不锈钢(SUS316 、SUS316L) ：温度40 ℃以下，浓度20% 左右；904 钢(SUS904 、SUS904L) ：适于温度40~60 ℃、浓度20~75% ；温度80 ℃、浓度60% 以下；高硅铸铁(STSi15R) ：室温至90 ℃之间各种浓度；纯铅、硬铅：室温的各种温度；S-05 钢(0Cr13Ni7Si4) ：90 ℃以下的浓硫酸，高温浓硫酸（120~150 ℃）；普通碳钢：室温70% 以上的浓硫酸；铸铁：温度为室温的浓硫酸；蒙乃尔、金属镍、因可耐尔：中温中等浓度的硫酸；钛钼合金(Ti-32Mo) ：沸点以下、60% 的硫酸和50 ℃以下、98% 的硫酸；哈氏合金B 、D ：100 ℃以下、75% 的硫酸；哈氏合金C ：100 ℃左右的各种温度；镍铸铁(STNiCr202) ：室温60~90% 的硫酸。
硫酸是一种价格便宜的强酸，它的水溶液对热的稳定性良好，在工业清洗中硫酸应用得很广泛。
它的缺点是硫酸在清洗中生成的盐类有许多是水溶性较低的，比如用硫酸去除含钙盐的锅炉污垢时，由于与硫酸反应生成水溶性差的硫酸钙，所以去垢效果不好。
相反改用盐酸处理，由于生成水溶性很好的氯化钙而除垢效果良好(在25℃时，100cm3水中只能溶解0.208g 硫酸钙，而可溶解74.5g时氯化钙)。
稀硫酸容易与钢铁反应并产生氢气，常温下，60%(质量)及以上浓度的硫酸会在钢铁表面形成钝化膜而使钢铁对它有耐蚀性93%(质量)以上时即使加热到煮沸条件也几乎不腐蚀钢铁。
而铅与钢铁正相反，可溶于浓硫酸中，但对稀硫酸有良好的耐蚀性。
其余金属与硫酸的反应情况归纳如下。
铝：易溶于10%(质量)的硫酸中，但对80%(质量)以上的硫酸有耐蚀性。
锌、镁：易溶于各种浓度的硫酸中。
锡：对稀硫酸才有耐蚀性。
镍：常温下，对80%(质量)以下的硫酸有耐蚀性。
铬：可被浓硫酸氧化生成钝化膜，所以它不被浓硫酸腐蚀。
金属材料的耐腐蚀性能表
B
B
C
硫酸Hale Waihona Puke 游离CCC
C
B
B
A
A
A
B
B
C
亚硫酸
C
C
B
B
B
C
A
A
A
A
B
C
焦油
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
三氟乙烯
B
B
B
A
A
A
A
A
A
A
A
B
松节油
B
B
A
A
A
B
A
A
A
A
A
A
醋
C
C
A
A
B
A
A
A
A
I、L
A
C
水，锅炉供水
B
C
A
A
C
A
A
A
A
A
A
B
水，蒸馏水 海水
氯化锌 硫酸锌
符号：
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
B
B
B
B
B
A
A
铸铁
A C C C A A A C A C C C C C C A C C A B C B A C A B C
302/304 不锈钢
A B A A A A A A A B A A B A A A A A A C B A A A A B B
316 不锈钢
A B A A A A A A A B A A A A A A A A A B B A A A A B B
金属材料的耐腐蚀性能
详细企业介绍金属材料的耐腐蚀性能概述变送器与测量介质接触的隔离膜片和远传膜片，是利用金属材料的力学特性，将压力或差压传递给δ室的中心膜片，为了减少压力传递过程中的损耗，一般选用厚度小于0.1mm的金属材料制成。
对薄壁材料使用在腐蚀环境下，在期望寿命内，既要保持良好的力学弹性，又要不发生腐蚀渗漏，就要选择比其它结构件耐腐性更强的材料，一般应选择《均匀腐蚀十级标准》规定四级以上材料（即年腐蚀深度小于）。
0.05mm常用合金纯金属的耐腐蚀性能1-1 表附名耐腐蚀性是常用的奥氏体不锈钢。
同标302SS不锈钢相比较316SS316LSS对硫酸、硫化物溶液、钠及锰的溶、盐酸溶液及磷酸溶液的耐蚀性都不耐氢氟酸316SST302SS，对醋酸、蚁酸、甲酸和热碱溶湿氯气、盐酸气体，316LSS也具有良好的耐蚀性及碘、溴等的腐蚀此类钢的含碳量较故焊接后可进行热处尤其是称为超低碳不锈钢316LSST抗晶间腐蚀性能优316SS，因耐蚀性能更好不耐硝酸、酸、高浓度或沸腾状的硫酸，也不适合在除铂和银以外，是最耐氢氟酸的性铁盐、锡盐等溶液蒙耐尔合使用。
在测量介质氢属之一。
也可用作氯化物、海水、碱中的酸中进入的氧量多时腐材料耐蚀性会下降，在高度的氢氧化钠中，耐性也较差具有比一般奥氏体不锈钢高得多哈氏合耐腐能力。
适于在多种腐蚀性介质的混合C中使用，如能在湿氯气、干氯气、C哈℃）、盐酸、硫酸、磷酸、醋酸、（527氯酸盐、氯化铁、氯化铜、苛性钠、海水各种有机酸下工作特别能耐碱的腐不论在高温熔融的碱中都比较稳定，所以主要用于制不耐无机酸工业。
镍蚀，在醋酸和蚁酸中也在常温下,镍在海水和盐类溶液及有不稳定。
机介质（如脂肪酸、酚、醇等）中极为稳定。
纯是耐蚀性非常好的纯金属。
特别是金不耐较纯的还钛在各种浓度的硝酸、有机酸、氯化物、湿氯属原性酸和盐酸的腐蚀。
气和碱中有很强的耐蚀性。
不耐氢氟酸、是具有高度化学稳定性的纯金属。
发烟硫酸、游离三氧化在许多腐蚀性介质中，如对无机酸、王水、钽硫、碘化钾、含氟离子等有有机酸、氯化物、盐类、腐蚀性气体溶液和高温下的强碱腐极强的耐腐性。
金属及非金属材料防腐性能
说明：材料耐腐蚀性能含钼不锈钢： (316L)对于硝酸，室温下＜5% 硫酸，沸(00Cr17Ni14Mo2)腾的磷酸，蚁酸，碱溶液，在一定压力下的亚硫酸，海水，醋酸等介质，有较强的耐腐蚀性，可广泛用于石油化工，尿素，维尼纶等工业．海水，盐水，弱酸，弱碱；哈氏合金B: 对沸点以下一切浓度的盐酸有良好的耐（HB）腐蚀性，也耐硫酸，磷酸，氢氟酸，有机酸等非氧化性酸，碱，非氧化盐液的腐蚀；哈氏合金C：能耐环境的氧化性酸，如硝酸，混酸或铬（HC）酸与硫酸的混合物的腐蚀，也耐氧化性的盐类，如Fe+++，Cu++ak或含其他氧化剂的腐蚀．如高于常温的次氩酸盐溶液，海水的腐蚀；钛（Ti）：能耐海水，各种氯化物和次氯化盐，氧化性酸（包括发烟，硝酸），有机酸，碱等的腐蚀．不耐较纯的还原性酸（如硫酸，盐酸）的腐蚀，但如果酸中含有氟化剂时，则腐蚀大为降低；钽(Ta)：具有优良的耐腐蚀性，和玻璃很相似．除了氢氟酸，发烟硫酸，碱外，几乎能耐一切化学介质腐蚀．根据被测介质的种类与温度，来选定衬里的材质。
衬里材料主要性能适用范围氯丁橡胶耐磨性好，有极好的弹性，<80℃、一般水、污水,Neoprene高扯断力，耐一般低浓度酸、泥浆、矿浆。
碱盐介质的腐蚀。
聚氨酯橡胶有极好的耐磨性能，耐酸碱 <60℃、中性强磨损的Polyurethane 性能略差。
矿浆、煤浆、泥浆。
聚四氟乙烯它是化学性能最稳定的一种 <180℃、浓酸、碱,PTFE 材料，能耐沸腾的盐酸、硫等强腐蚀性介质，酸、硝酸和王水，浓碱和各卫生类介质、高温种有机溶剂，不耐三氟化氯二氟化氧。
F46 化学稳定性、电绝缘性、润滑性、〈180℃盐酸、硫,不粘性和不燃性与PTFE相仿，酸、王水和强氧化,F46材料强度、耐老化性、耐温性剂等，卫生类介质。
能和低温柔韧性优于PTFE。
与金属粘接性能好，耐磨性好于PTFE，具有交好的抗撕裂性能。
附录1.金属材料的耐腐蚀性能表1-1 常用合金纯金属的耐腐蚀性能注：为了改善纯金属的机械性能，在冶炼过程中，根据需要加入微量的其它金属。
腐蚀性能
一、金属材料的腐蚀
金属材料受周围介质的作用而损坏，称为金属腐蚀。
金属的锈蚀是最常见的腐蚀形态。腐蚀时，在金属的 界面上发生了化学或电化学多相反应，使金属转入氧 化（离子）状态。这会显著降低金属材料的强度、塑 性、韧性等力学性能，破坏金属构件的几何形状，增 加零件间的磨损，恶化电学和光学等物理性能，缩短 设备的使用寿命，甚至造成火灾、爆炸等灾难性事故。 美国1975年因金属腐蚀造成的经济损失为700亿美元， 占当年国民经济生产总值的4.2%.据统计，每年由于金 属腐蚀造成的钢铁损失约占当年钢产量的10~20%.金属 腐蚀事故引起的停产、停电等间接损失就更无法计算。
影响材料腐蚀疲劳的因素主要有应力交变速度、介质
温度、介质成分、材料尺寸、加工和热处理等。增加 载荷循环速度、降低介质的PH值或升高介质的温度， 都会使腐蚀疲劳强度下降。材料表面的损伤或较低的 粗糙度所产生的应力集中，会使疲劳极限下降，从而 也会降低疲劳强度.
5、晶间腐蚀
晶间腐蚀是金属材料在特定的腐蚀介质中，沿着材料的晶
2、 缝隙腐蚀
在电解液中，金属与金属或金属与非金属表面之间构
成狭窄的缝隙，缝隙内有关物质的移动受到了阻滞， 形成浓差电池，从而产生局部腐蚀，这种腐蚀被称为 缝隙腐蚀。缝隙腐蚀常发生在设备中法兰的连接处， 垫圈、衬板、缠绕与金属重叠处，它可以在不同的金 属和不同的腐蚀介质中出现，从而给生产设备的正常 运行造成严重障碍，甚至发生破坏事故。对钛及钛合 金来说，缝隙腐蚀是最应关注的腐蚀现象。介质中， 氧气浓度增加，缝隙腐蚀量增加；PH值减小，阳极溶 解速度增加，缝隙腐蚀量也增加；活性阴离子的浓度 增加，缝隙腐蚀敏感性升高。但是，某些含氧阴离子 的增加会减小缝隙腐蚀量.
第六章金属腐蚀试验方法
第六章金属腐蚀试验方法1.引言金属腐蚀是一种自然现象，广泛存在于工业生产和生活中。
为了预防和控制金属腐蚀，需要进行一系列的试验方法来评估金属材料的耐腐蚀性能。
本章将介绍几种常见的金属腐蚀试验方法，并说明其原理、操作步骤及结果分析。
2.盐雾试验盐雾试验是一种常用的金属腐蚀试验方法，主要用于评估金属材料在海洋环境或含有盐分的工业环境中的耐腐蚀性能。
试验原理是将试样放置在盐雾试验箱中，通过喷洒含有盐分的水溶液，模拟海洋环境下的腐蚀条件。
试验时间一般为数小时至数千小时，依据试样的材料和要求决定。
操作步骤：1)准备试样：选择代表性的金属试样，进行清洗和抛光处理，以消除表面污染和缺陷。
2)放置试样：将试样放置在试验箱内的适当位置，并确保试样之间有足够的空间，避免相互干扰。
3)喷雾处理：通过喷雾系统向试样表面喷洒盐水溶液，保持试验箱内的相对湿度在85%以上。
4)试验时间：根据试验要求确定试验时间，一般为数小时至数千小时。
5)结果分析：观察试样表面的变化，如出现锈蚀、氧化等现象，进行评估和分析。
3.电化学腐蚀试验电化学腐蚀试验是一种通过测量金属试样电化学行为来评估其耐腐蚀性能的方法。
试验原理基于金属在电解质溶液中形成电池，通过测量电流和电势，确定金属的腐蚀速率和腐蚀行为。
操作步骤：1)准备试样：选择适当的金属试样，并进行清洗和抛光处理，以消除表面污染和缺陷。
2)电解质选择：根据试样的要求，选择适当的电解质溶液。
常用的有盐酸、硫酸等。
3)设置电化学池：将试样作为工作电极，配合参比电极和对电极，构建电化学池。
4)测量电流和电势：通过连接电位计和电流计，测量电极间的电势差和电流，记录相关数据。
5)结果分析：根据测量数据，计算腐蚀速率和腐蚀电流密度，并进行评估和分析。
4.加速腐蚀试验加速腐蚀试验是一种通过模拟现实环境中的极端条件，快速评估金属试样的耐腐蚀性能的方法。
通过提高温度、增加腐蚀性介质浓度等手段，使金属试样在较短时间内经历长期暴露环境下的腐蚀行为。
金属材料的耐腐蚀性能研究
金属材料的耐腐蚀性能研究一、引言金属材料作为工程领域中常见的材料之一，广泛应用于各种领域。
然而，金属材料在使用过程中常受到腐蚀的侵蚀，从而降低材料的使用寿命和性能。
因此，研究金属材料的耐腐蚀性能及其影响因素成为了一个重要的研究方向。
本文将探讨金属材料的耐腐蚀性能研究的相关内容。
二、腐蚀的机理腐蚀是金属材料在所处环境中与其它物质发生不可逆反应的过程。
一般来说，腐蚀反应包括金属的氧化和金属离子的溶解两个过程。
腐蚀速率与环境因素、金属材料的组成以及材料的表面处理等因素有关。
腐蚀的机理对于理解金属材料的耐腐蚀性能具有重要意义。
三、金属材料的腐蚀评价方法为了评价金属材料的耐腐蚀性能，研究者们开发了多种方法。
其中，最常用的是电化学方法和重量损失法。
电化学方法通过测量金属电位和电流来评估材料的耐腐蚀性能，具有精度高、非破坏性强的优点。
重量损失法则是通过在特定环境中放置金属试样并测量其重量变化来评估耐腐蚀性能。
四、金属材料的表面处理对腐蚀性能的影响金属材料的表面处理对其腐蚀性能具有重要影响。
常见的表面处理方法包括电镀、喷涂和氧化等。
这些方法可以形成一层保护层，防止材料与环境中的腐蚀介质直接接触。
此外，表面处理还可以改变金属的物理和化学性质，从而提高材料的抗腐蚀能力。
五、金属材料的合金化改性合金化是通过将金属与其他元素或合金元素进行组合，改变其成分和结构的一种方法。
合金化可以提高金属材料的耐腐蚀性能。
例如，将铁与铬合金化形成不锈钢，可以显著提高钢材的抗腐蚀性能。
合金化改性是一种常用的提高金属材料耐腐蚀性能的方法。
六、新型涂层材料在金属腐蚀防护中的应用随着科技的进步，新型涂层材料在金属腐蚀防护中得到了广泛应用。
例如，无机有机涂层、聚合物涂层和纳米涂层等都能提供良好的腐蚀防护效果。
这些新型涂层材料具有优异的耐腐蚀性能和抗氧化性能，能够延长金属材料的使用寿命。
七、结论金属材料的耐腐蚀性能研究是一个复杂而重要的课题。
详细了解腐蚀机理、合理评估腐蚀性能以及采用合适的表面处理和改性方法，都有助于提高金属材料的耐腐蚀性能。
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6.3 各类耐蚀金属材料
6.3.1 铁及其合金的电化学性质及其耐蚀性
6.3.1.1 铁和铸铁 铁形成铁离子的标准平衡电位。 从热力学上看，铁是不稳定的，与铁的平衡电位相近、甚至 电位很负的金属相比．铁在自然环境(大气、天然水、土壤等)中 的耐蚀性能较差。如Fe与Al、Ti、Zn、Ni等金属相比，在自然条 件下，铁是不耐蚀的。 1. 铁在HCl中的腐蚀速度是随着酸的浓度增加，指数关系上升。 2. 铁在H2SO4中，如右图所示。 50%H2SO4和20%SO3时各有两个极值。 3.HNO3中,浓度大于50%时Fe是稳定的。 4. HF中，浓度小于50%快速反应，大 于60%时Fe是稳定的。
1.奥氏体不锈钢 以18-8型CrNi钢为基础，加入Ti、Nb、Mo等元素。提高Cr含量， 降低C含量。氧化性介质中易于钝化。耐稀硫酸，稀硝酸。加Si后可耐 浓硝酸。在碱液中耐蚀性好。焊接时晶界易析出碳化物，造成晶间腐 蚀，可通过稳定化热处理解决。氯化物介质中，有显著点蚀和缝隙腐 蚀倾向。对SCC敏感。 2.铁素体不锈钢 根据Cr含量分为Cr13、Cr6-19、Cr25-28等几种。随Cr含量提高， 耐氧化性提高。相对于奥氏体不锈钢，价格便宜，导热力强，屈服强 度大。脆性大，焊接后性能差，易点蚀，缺口敏感，耐氯化物SCC性能 好。 3.马氏体不锈钢 元素含量一般为：Cr 13-18%，C 0.1-0.9%,Cr0.5-3%。含C量提高， 强度硬度耐磨性上升，耐蚀性下降。用于制造力学性能要求较高的， 兼具一定耐蚀性的器械和量刃具。
6.1.3 生成保护性腐蚀产物膜
在腐蚀过程中由于生成较致密的保护性能良好的腐蚀产物膜而耐 蚀。
6.2 提高金属材料耐蚀性的合金化原理和途径
6.2.1 提高合金热力学稳定性 用热力学稳定性高的元素进行合金化。即，是向本来不耐蚀的纯 金属或合金加入热力学稳定性高的合金元素(贵金属)成为固溶体，提 高合金的热力学稳定性。一般需要较多的合金元素添加量。 6.2.2 阻滞阴极过程（适用于不产生钝化的活化体系） 主要由阴极控制的腐蚀过程，具体途径有以下两种： （1）减少合金的阴极活性面积 减少这些阴极相或夹杂物，就是减少了活性阴极的面积。从而增 加阴极极化程度，阻滞阴极过程。 也可采用热处理方法，使合金成为单相固溶体，消除活性阴极第 二相，提高合金的耐蚀性。相反，退火或时效处理将降低其耐蚀性。 （2）加入析氢过电位高的合金元素 适用于由析氢过电位控制的析氢腐蚀过程。提高合金的阴极析氢 过电位，降低合金在非氧化性或氧化性不强的酸中的活性溶解速度。
6.2.3 降低合金的阳极活性
减少阳极面积 合金的第二相相对基体是阳极相，在腐蚀过 程中减少这些微阳极相的数量．可加大阳极极化 电流密度，增加阳极极化程度，阻滞阳极过程的 进行，提高合金耐蚀性。 晶界细化或钝化来减少合金表面的阳极面积 也是可行的。 加入易钝化的合金元素 加入阴极性合金元素促进阳极钝化 适用于可能钝化的金属体系(合金与腐蚀环 境)。金属或合金中加入阴极性合金元素，可促 使合金进入钝化状态，从而形成耐蚀合金。
有效合金化元素为Cr、Ni、Al、P、Si、Cu等。利于钢材表面形成致 密粘结性好的保护性锈层。外层一般为Fe2O3,FeOOH,中层Fe3O4和FeOOH， 内层Fe3O4或FeOOH。一般认为合金元素富集于锈层中，改变了铁氧化物 形态及分布，使其胶体性质发生变化，形成致密粘结性好的保护性锈 层。
* Ni也是属易钝化的金属，其钝化倾向比Fe大，但不如Cr。Ni的 热力学稳定性比Fe高。 见下图为Fe-Ni合金的电化学行为同Ni含量的关系。
Ni在FeNi合金中的作用，不是钝化作用，而是提高合金热力学稳定 性的作用。因此，利用镍在还原介质中的耐蚀性，与铅的优良钝化性能 相配合，使不锈钢既耐氧化性介质腐蚀，也对不太强的还原性介质具有 一定的耐蚀性。
1）合金元素对铁的阳极极化曲线特性点的影响
总体说，Cr、Ni、Mo、Si等合金元素对Fe的耐蚀性是有利的。
2）阴极性合全元素对Fe的耐蚀性影响 Pd、Pt、Cu等阴极性元素对Fe的钝化行为的影响如图前图所示。 3）合金元素对Fe基合全耐蚀性的影响 Cr是很容易钝化的金属，也是不锈钢的基本合金元素。 不同含Cr量对FeCr合金的腐蚀电位Er及临界钝化电位Eb的影响如图所 示。 随着含Cr量增加，合金的Er和Eb均 逐渐向负方向移，临界钝态电流密 度ib和钝态电流ip逐渐降低，这说明 FeCr合金中Cr量愈高合金愈易钝化， 合金愈耐腐蚀。
6.3.2 耐热钢及高温合金
金属高温下除了耐氧化腐蚀，还常需具有耐蠕变性、热强性和组 织稳定性。两类性能应兼顾。 6.3.2.1 耐热铸铁 具有一定的耐热性。 1.硅铸铁：Si为石墨化元素。组织为铁素体和石墨。850℃下耐热性好。 成分一般为：2.5%C，5-10%Si，0.5%Mn。 2.Al铸铁：2.5-3.2%C，1.0-2.3%Si，0.6-0.8Mn，5.5-7.0%Al。组织 为铁素体和石墨。850℃下耐热性好。成分一般为：2.5%C，5-10%Si， 0.5%Mn。Al可提高铸铁在高温下的稳定性。Al最高可达30%，使用温度 1100℃。 3.NiSi铸铁：5-7%Si，13-20%Ni。组织为奥氏体和石墨。高温强度和 韧性好。 4.高Cr铸铁：含Cr8-35%。组织为铁素体和碳化物。含Si30%时，可在 1100 ℃长期工作。硬度高，冷加工困难。
6.2.4 增大腐蚀体系电阻（使合金表面生成高耐蚀的腐蚀产物膜） • 加入一些合金元素促使在合金表面生成致密、高耐蚀的保护膜，从 而提高合金的耐蚀性。 • 如在钢中加入Cu、P等合金元素，能使低合金钢在一定条件下表面生 成一种耐大气腐蚀的非晶态的保护膜。 上述几种途径是提高合金耐蚀性的总原则。由于腐蚀过程十分复杂， 研制耐蚀合金时应根据合金使用的环境选择适宜的途径，才能提高合 金的耐蚀性。
3）高铬铸铁 • 铬铸铁有低Cr(M(Cr)＜1％)和高Cr(M(Cr)＝12％-35％)两类。前者主 要适用于600°以下的耐热铸件，并能改善铸铁对海水和低浓度酸中 耐蚀能力，常用于地下管线。 • 高铬铸铁且适合用在氧化性腐蚀介质中受磨损或冲击的部件．如输送 腐蚀性浆液的泵管道、搅拌器等。 • 高铬铸铁在中性或弱酸性盐水镕液中是耐腐蚀的(pH＞5时，腐蚀速度 ＜0.1mm/a)。 2.低合金铸铁 铬铸铁有低Cr(M(Cr)＜1％)和高Cr(M(Cr)＝12％-35％)两类。前 者主要适用于600°以下的耐热铸件，并能改善铸铁对海水和低浓度酸 中耐蚀能力，常用于地下管线。
3. 铁在碱中的腐蚀， 在常温下，铁和钢在碱中 是十分稳定的，但当NaOH 质量分数高于30％时，膜 的保护作用下降，膜以铁 酸盐形式溶解，随着温度 升高，溶解加剧。当质量 分数达到50％时，铁强烈 地被腐蚀。铁在氨溶液中 是稳定的，但在热而浓的 氨溶液中铁的溶解速度缓 慢增加。
合金元素对铁的耐蚀性的影响
6.3.1.3 不锈钢 不锈耐酸钢的简称。以FeCr合金为基础，添加奥氏体或者铁素体 形成元素形成室温下的不同相态。主要合金元素特点为： 1）Cr：12%以上使得钢材易处于钝态。瘀斑小于30%，否则可能生成力 学性能不好的金属间化合物相。 2）Ni：比Fe稳定，钝化性能弱于Cr。奥氏体形成元素。提高人性和加 工性能。 3）Mo:降低致钝电流，使致钝电位负移。维钝电流减小，点蚀电位正 移。显著改善钢材钝化能力，提高其全面腐蚀和局部腐蚀的能力。 4）Si：提高钢材耐点蚀及在氯化物介质中的耐应力腐蚀能力。提高耐 热浓硝酸的能力。 5）C和N；奥氏体形成元素。含量过高会降低耐晶间腐蚀和点蚀的能力。 6）Ti和Nb：强碳化物形成元素，减少Cr碳化物的生成，降低晶间腐蚀。
6.3.1.2 碳钢和低合金钢 碳钢不耐蚀，低合金钢耐蚀性也有限。在pH>9.5,有氧存在条件下 的碱液中耐蚀。浓碱液和高温时，碳钢不耐蚀。低合金钢一般指合金 元素含量低于5%的合金钢。按照应用的环境可分为下面两类。
1.耐大气腐蚀低合金钢
为阳极控制。Cu、Cr、P为重要合金化元素。Cu为最有效合金化元 素。各元素含量一般为：Cu 0.2-0.5%，P0.06-0.1%,Cr0.5-3%。 2.耐海水腐蚀低合金钢
4.复相不锈钢 马氏体-铁素体钢：1Cr13，耐蚀性接近马氏体钢，硬度较低，人 性和塑性较好。焊接性好。 奥氏体-铁素体钢：Cr18、Cr21、Cr25型。强度高，热膨胀系数小， 导热好，对晶间腐蚀不敏感，具有优良的耐应力腐蚀和耐疲劳性能。 比奥氏体不锈钢便宜。 沉淀硬化不锈钢：合金元素+热处理，析出强化相，提高钢的耐蚀性，在铸铁中加入各种合金元素， 如Si、Ni、Cr、Mo、Al、Cu等，形成各类耐蚀铸铁。如高硅铸铁，镍铸铁，铬 铸铁．铝铸铁等。
1.高合金铸铁
1）高硅铸铁
在C质量分数为0.5％-1.1％的铸铁中加入质量分数为14％-8％的Si可使其具 有优良的耐酸性能。高硅铸铁的含硅量与耐蚀性的关系示于图。 •当M(Si)＝14.5％时，腐蚀速度有明显的降低， 但si质量分数一般不大于18％，否则严重降低 力学性能。 •M(Si)＞14％的合金铸铁称为高Si铸铁，对 各种无机酸包括HCl均有良好的耐蚀性能。M(Si) ＞ 15 ％时会形成价稳定的η相 (Fe5Si2) ，所以多 数耐蚀铸铁si质量分数不大于 15％。高Si铸铁在 HCl 中耐蚀性不如在 H2S04 和 HN03 中好，为此通常 把 Si 质量分数提高到 18 ％，并加入质量分数为 3 ％的Mo。
第 6章
金属材料的耐蚀性能
6.1 纯金属的耐蚀性能
6.2 提高金属材料耐蚀性
的合金化原理和途径
6.3 各类耐蚀金属材料
6.1 纯金属的耐蚀性
6.1.1 热力学稳定性
一般情况下，各种纯金属的热力学稳定性可根据其标准电极电位 值作出近似的判断。标准电极电位较正的金属，其热力学稳定性也较高； 较负的则稳定性较低。 根据pH＝7(中性溶液)和pH＝0(酸性溶液)，氧和氢的平衡电极电位 分别为0.815v，1.23V及-0.414v，0.000V，可粗略地把金属分为四类， 见下表：