常用合金纯金属的耐腐蚀性能
金属耐腐蚀合金化原理
第五章耐腐蚀金属材料§5-1金属耐腐蚀合金化原理工业上所用的金属材料中，纯金属并不多，应用较多的因此是铁、铜、镍、钛、铝、镁等各种金属的合金。
本节讨论如何通过合金化和热处理等途径，从成分和组织上使合金具有高的耐蚀性，并表明其作用原理。
一、提高金属的热力学稳定性以热力学稳定性高的元素进行合金化，向不耐蚀的合金中进进热力学稳定性高的合金元素进行合金化，可在合金表层形成由贵金属组元组成的连续保卫层，提高其耐蚀性。
例如，铜中加金，镍中加铜，铬中加镍等。
然而其应用是有限的。
因为，一方面要虚耗大量的贵金属，经济上珍贵；另一方面，由于合金组元在固态中的溶解度是有限的，许多合金要获得具有多组元的单一固溶体是对照困难的。
二、落低阴极活性在阴极操纵的金属腐蚀中，可用进一步加强阴极极化的方式来落低腐蚀速度。
如金属在酸中的活性溶解就能够用落低阴极活性的方法减少腐蚀。
具体方法是：1．减小金属或合金中的活性阴极面积金属或合金在酸中腐蚀时，阴极析氢过程优先在氢超电压低的阴极相或夹杂物上进行。
假如减少合金中的阴极相或夹杂物，减小了活性阴极面积，增加了阴极极化电流密度，增加阴极极化程度，阻碍阴极过程的进行，提高耐蚀性。
例如，当铝中铁含量减少时，其在盐酸中的耐蚀性提高，如P128图1。
这是由于铁能形成阴极相。
关于阴极操纵的腐蚀过程，采纳固溶处理获得单相固溶体组织，可提高耐蚀性。
反之，退火或时效处理落低其耐蚀性。
2．进进氢超电压高的元素进进氢超电压高的元素，可提高阴极析氢超电压，显著落低合金在酸中的腐蚀速度。
但它只适用于不产生钝化的析氢腐蚀。
如金属在非氧化性或氧化性低的酸中的活性溶解过程。
例如，在锌中含有铁、铜等电位较高的金属杂质时，进进氢超电压高的镉、汞，可使锌在酸中腐蚀速度显著落低。
又如，在含有较多杂质铁的工业纯镁中，添加0.5-1%锰可大大落低其在氯化物水溶液中的腐蚀速度，这是由于锰比铁高得多的析氢超电压之故。
三、落低合金的阳极活性用合金化的方法落低合金的阳极活性，尤其是用提高合金钝性的方法阻碍阳极过程的进行，可提高合金的耐蚀性，它是一种最有效、应用最广泛的措施。
金属材料的种类特性和性能
全了！金属材料的种类、特质和性能有哪些2015-01-18金属材料是指金属元素或以金属元素为主构成的具有金属特性的材料的统称。
包括纯金属、合金、金属材料金属间化合物和特种金属材料等。
（注：金属氧化物（如氧化铝）不属于金属材料）意义人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。
继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显着标志。
现代，种类繁多的金属材料已成为人类社会发展的重要物质基础。
种类金属材料通常分为黑色金属、有色金属和特种金属材料。
（1）黑色金属又称钢铁材料，包括含铁90%以上的工业纯铁，含碳2%～4%的铸铁，含碳小于 2%的碳钢，以及各种用途的结构钢、不锈钢、耐热钢、高温合金、不锈钢、精密合金等。
广义的黑色金属还包括铬、锰及其合金。
（2）有色金属是指除铁、铬、锰以外的所有金属及其合金，通常分为轻金属、重金属、贵金属、半金属、稀有金属和稀土金属等。
有色合金的强度和硬度一般比纯金属高，并且电阻大、电阻温度系数小。
（3）特种金属材料包括不同用途的结构金属材料和功能金属材料。
其中有通过快速冷凝工艺获得的非晶态金属材料，以及准晶、微晶、纳米晶金属材料等；还有隐身、抗氢、超导、形状记忆、耐磨、减振阻尼等特殊功能合金以及金属基复合材料等。
性能一般分为工艺性能和使用性能两类。
所谓工艺性能是指机械零件在加工制造过程中，金属材料在所定的冷、热加工条件下表现出来的性能。
金属材料工艺性能的好坏，决定了它在制造过程中加工成形的适应能力。
由于加工条件不同，要求的工艺性能也就不同，如铸造性能、可焊性、可锻性、热处理性能、切削加工性等。
所谓使用性能是指机械零件在使用条件下，金属材料表现出来的性能，它包括力学性能、物理性能、化学性能等。
金属材料使用性能的好坏，决定了它的使用范围与使用寿命。
在机械制造业中，一般机械零件都是在常温、常压和非常强烈腐蚀性介质中使用的，且在使用过程中各机械零件都将承受不同载荷的作用。
金属橡胶材料表
几种特种金属材料的特点及应用。
一. 钛及钛合金常用钛材牌号（有国家材料标准）TA1 (Grade2) 工业纯钛TA2 (Grade3) 工业纯钛TA9 (Grade11) Ti-0.2PdTA10 (Grade12) Ti-0.3Mo-0.8NiTC4 (AB-1) Ti-6Al-4V1. 钛材的耐腐蚀特点钛是具有强烈钝化倾向的金属，在空气中和氧化性或中性水溶液中能迅速生成一层稳定的氧化性保护膜，即使因为某些原因膜遭破坏，也能迅速自动恢复。
因此钛在氧化性、中性介质中具有优异的耐腐蚀性。
由于钛的巨大钝化性能，在许多情况下与异种金属接触时，并不加快腐蚀，而可能加快异种金属的腐蚀。
如在低浓度非氧化性的酸中，若将Pb、Sn、Cu或蒙乃尔合金与钛接触形成电偶时，这些材料腐蚀加快，而钛不受影响。
而在盐酸中，钛与低碳钢接触时，由于钛表面产生新生氢，破坏了钛的氧化膜，不仅引起钛的氢脆，而且加快钛的腐蚀，这可能是由于钛对氢有高度的活性所致。
钛中的含铁量对某些介质中的耐腐蚀性能有影响，铁增多的原因除原材料的原因外，常常是焊接时沾污的铁渗入焊道，使焊道中局部含铁量增高，这时腐蚀具有不均匀的性质。
使用铁件支撑钛设备时，铁钛接触面上的铁沾污几乎是不可避免的在铁沾污区腐蚀加速，特别是在有氢存在的情况下。
当沾污表面的钛氧化膜发生机械损坏时，氢就渗入金属，根据温度、压力等条件，氢发生相应的扩散，这使钛产生不同程度的氢脆。
因此钛在中等温度和中等压力和含氢系统中使用要避免表面铁污染。
在一般情况下，钛不会发生孔蚀。
钛还具有抗腐蚀疲劳稳定性。
钛耐缝隙腐蚀性能较好，尤其是Ti-0.3Mo-0.8Ni及Ti-0.2Pd合金，因此Ti-0.3Mo-0.8Ni及Ti-0.2Pd合金广泛用于容器设备的密封面材料，以解决设备密封面缝隙腐蚀问题。
2. 钛材的应用由于钛材的优良耐腐蚀性能,钛材广泛应用于石油、化工、制盐、;制药、冶金、电子、航空、航天、海洋等相关领域。
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。
第5章 材料的耐蚀性
二、铸铁的耐蚀性及应用
通常铸铁是不耐腐蚀的，但是铸铁有良好的流动性，能铸成 形状复杂的部件，而且还具有优良的加工性能和力学性能，因 此在工程中获得了极广泛的应用。 为了提高铸铁的耐蚀性，在铸铁中加入各种合金元素如Si, Ni,Cr,Al等。生产出了各类耐蚀合金铸铁。
1、高Si铸铁
在铸铁中加入14％一18％Si便有优良的耐酸性能，它对热硫酸、 室温盐酸、浓硝酸、磷酸、有机酸等都有良好的耐蚀性。这是由
下，由活化态转为钝化态而耐蚀。 其中，最容易钝化
的金属有Zr、Ti、Ta、Nb、A1、Cr、Be、Mo、Mg、 Ni、Co等。
三、生成保护性腐蚀产物膜
在热力学不稳定金属中，除了因钝化而耐蚀外，还有在腐蚀 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。 如Pb在H2SO4溶液中，Fe在H3PO4溶液中，Mo在HCl中
些环境中耐蚀，是与其钝化性能有关。
不锈钢钝化膜具有如下特点：
膜很薄，厚度在1-3 nm； 膜中的成分中富含Cr；
膜的结构为尖晶石结构， w(Cr)>12%时，尖晶石结构已不明 显， w(Cr)>19%时，主要为非晶态结构， w(Cr)>28%时，完 全为非晶态组织。
按不锈钢组织结构可分为以下五种：
硝酸腐蚀的能力。但是钢中含硅量不宜过高，
否则会显否降低钢的加工性能。 碳：碳是钢中重要组成元素，是奥氏体形成元素，但在钢中碳 含量增多会形成碳化物，因而提高了钢对晶间腐蚀的敏 感性。 氮: 也是奥氏体形成元素，在钢中加入氮在一定程度上可提高 钢的耐蚀性，但氮在钢中能形成氮化物，易产生点蚀。
Fe-Cr合金腐蚀速度与含Cr量关系
Fe-Cr合金中，只有当Cr的 加入量超过12.5％时，合金
金属的腐蚀与防护
金属的腐蚀与防护1. 引言金属腐蚀是一种普遍存在的现象，会导致金属结构的损坏和材料性能的降低。
为了防止金属腐蚀，人们开发了各种防护方法。
本文将介绍金属腐蚀的原因，常见的腐蚀类型，以及常用的金属防护方法。
2. 金属腐蚀的原因金属腐蚀是由于金属与其周围环境中的氧气、水、酸、碱和盐等物质发生化学反应所造成的。
以下是金属腐蚀的主要原因：•氧化反应：金属表面与氧气发生反应，形成金属氧化物，导致金属腐蚀；•水解反应：金属与水发生反应，生成氢气和金属氢氧化物，进一步加速金属腐蚀；•酸碱腐蚀：金属与酸、碱溶液接触时，发生氧化还原反应，引起金属腐蚀；•盐腐蚀：金属与盐溶液结合，形成电化学反应，导致金属腐蚀。
3. 常见的金属腐蚀类型金属腐蚀可以分为多种类型，主要包括以下几种：•纯金属腐蚀：金属直接与环境中的化学物质发生反应，形成金属氧化物；•电化学腐蚀：金属在电解质溶液中发生氧化还原反应，形成正极和负极，导致金属腐蚀；•空气腐蚀：金属与空气中的氧气发生反应，导致金属表面出现氧化物；•急腐蚀：指某些金属在特定环境中发生快速腐蚀的情况，如铜在海水中的腐蚀。
4. 金属防护方法为了有效防止金属腐蚀，人们开发了多种金属防护方法。
下面将介绍常用的金属防护方法：4.1 表面涂层防护表面涂层防护是一种常见的金属防护方法，通过在金属表面涂上一层防护剂来隔离金属与环境的接触，从而防止腐蚀的发生。
常用的表面涂层材料包括漆料、油漆、橡胶和涂层膜等。
4.2 金属合金化金属合金化是将金属与其他元素进行混合，形成合金的过程。
金属合金通常比纯金属具有更好的抗腐蚀性能，可以降低金属腐蚀的速率，延长金属的使用寿命。
常见的金属合金包括不锈钢、铝合金和镀锌钢等。
4.3 阴极保护阴极保护是一种利用电化学原理来防止金属腐蚀的方法。
通过将一种较容易腐蚀的金属作为阴极，并连接到需要保护的金属上，形成一个电池系统，从而实现对金属的保护。
常见的阴极保护方法包括电位保护和物理阴极保护。
常见合金熔点大全
常见合金熔点大全合金是由两种或两种以上的金属（或金属与非金属）熔合而成的具有金属特性的物质。
合金的熔点通常低于其组成中纯金属的熔点，而且合金的性能（如硬度、强度、韧性、耐腐蚀性等）通常比组成它的纯金属更好。
以下是一些常见合金的熔点范围，但请注意，这些数值可能会因合金的成分、制备方法和纯度等因素而有所不同：1. 铜合金：- 黄铜（铜锌合金）：约800-900°C- 青铜（铜锡合金）：约900-1000°C- 镍青铜：约900-1050°C2. 铝合金：- 铝合金（如6061、7075等）：约600-700°C3. 铁合金：- 生铁：约1500-1538°C- 钢（碳钢）：约1400-1550°C- 工具钢：约1400-1600°C- 不锈钢：约1400-1700°C4. 镍合金：- 因科耐尔（Inconel）：约1200-1400°C- 哈氏合金（Hastelloy）：约1300-1500°C5. 钛合金：- 商业纯钛：约1600-1700°C- 钛合金（如Ti-6Al-4V）：约1650-1900°C6. 镁合金：- 镁铝合金：约600-650°C7. 钴合金：- 钴铬合金：约1600-1700°C请注意，上述熔点是大致数值，实际熔点可能会因具体的合金成分、制造工艺和冷却速度等因素而有所变化。
在实际应用中，合金的熔点通常会在熔炼和加工过程中考虑到安全因素，因此可能会略高于上述数值。
如果需要精确的数据，建议查阅具体的材料数据手册或咨询合金制造商。
各种材料的耐腐蚀性
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P TFE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类别名称耐腐蚀性能附注合金316SST316LSST是常用的奥氏体不锈钢。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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。
接触介质部分材质的耐腐蚀性能参考
分类介质名
称
浓度
(%)
温
度
碳
钢
316
钢
哈
氏
C
蒙
耐
尔
钽镍钛
分
类
介质名称
浓度
(%)
温
度
碳
钢
316
钢
哈
氏
C
蒙
耐
尔
钽镍钛
无机盐盐酸
5
RT
BP
○
○○
○
○
●
●○○
有
机
盐
氢氟酸
5
48
RT
RT
○
○
○
○
○
○
●○
○10
RT
BP
○
○○
○
○
●
●○○
醋酸100
RT
BP
○
○
●
●
●
●
●
●
●
●
●
●20
RT
BP
○
○○
○
○
●
●
○
○○
甲酸50
RT
BP
○
○
○
○
●
●
●
●35
RT
BP
○
○○
○
○
●
●
○
○
○
○
草酸10
RT
BP
○
○○
●●○
○
○
○硫酸
5
RT
BP
●
○
●●●
●
○
○
○
○
柠檬酸50
RT
BP
○
○
●
●
●
●
●
●
●10
RT
BP
○
○
●
○
●●
●
○
○
○
○
碱
苛性钠
20
RT
BP
●●
●
●●●
●
●60
RT
BP
○○●
○
●●
●
○
○
○
○
40
RT
BP
●●
●
●○
○
●
●80
RT
BP○
○
○
●
○
○●○
○
○
○
苛性钾50BP●●●●○95
RT
BP○
●
○
●
○
○●
○
○
○
○
○
盐
氯化铁30
RT
BP
○○
○○
○
○
●
●
○●
●硝酸
10
RT
BP
○●
●
○
○
●
●
○
○
●
●
氯化钠
20°
饱和
RT
BP
●
○
●●
●
●
●
●
●30
RT
BP
○●
●○
○
○
●
●
○
○
●
○
氯化铵25
RT
BP
○●
●
●●
●68
RT
BP
○●●
○
●
●
○
○
●
●
氯化钙25
RT
BP●
●
●
●
●
●●
●发烟RT●○○氯化镁42
RT
BP
●
●
●
●
●
●
●
●磷酸
30
RT
BP
○
○
●●
●
○
○
●
●
○
○
硫
化
物
硫酸铵
20°
饱和
RT
BP
●●●●
●
●●50RT ○●●○●○硫化钠10RT ●●●●
BP○●○●○BP●●●●
70RT
BP
○
○
●
○
●○
○
●
●
○
○
硫酸钠50
RT
BP
●●
●
85RT
BP
○
○
●
○
●
○
○
○
●
●
○
○
硝
酸
盐
硝酸铵10
RT
BP
●●
●
●
●
○●
●
35%HCL+ 0.5%HNO3RT●销酸钾全部
RT
BP
●
●
90%HSO4+
10%HNO3
RT●
腐蚀气体氯气
干RT●●●●○
70%HSO4+
30%HNO3
RT●湿RT○●●50%HSO4+
50%HNO3
RT●氯水饱和RT○●
铬水20RT
BP
●●
●
○
○
二氧化硫湿
RT
BP
●●
王水
HCL3
HNO31
RT
BP
○
○
●
○
●
●
硫化氢湿RT●●○●
标记：●耐蚀性能很好耐蚀性能一般○耐蚀性能差符号：RT 室温 BP 沸点
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。
表1-2.接触介质部分材质的耐腐蚀性能参考表
注：
标记：●耐蚀性能很好耐蚀性能一般○耐蚀性能差符号：RT 室温 BP 沸点。