常见金属耐蚀性对比
不锈钢材料标准对比
不锈钢材料知识由于钢中的铬含量较高，铬又是一种很容易钝化的金属，当铬含量达到13％以上时，就能使Fe-Cr合金在大气中自然钝化。
从化学成分上来说，通常把铬含量在13％以上的钢称为不锈钢。
不锈钢的种类很多。
按化学成分可分为铬钢、络镍钢、铬锰钢、铬锰镍钢等；按显微组织可分为奥氏体钢、铁素体钢、奥氏体-铁素体复相钢、马氏体钢、铁素体-马氏体复相钢等；还可以按照用途分为耐海水腐蚀、耐应力腐蚀、耐浓硝酸、耐硫酸、耐尿素腐蚀不锈钢等。
不锈钢不是绝对不锈和耐蚀的，它的耐腐蚀性也是相对的，某种不锈钢只是在某些介质条件下才耐腐蚀，而在另外的介质中未必耐腐蚀。
例如：常用的18-8型奥氏体不锈钢在稀硝酸中具有良好的耐腐蚀性能，但在稀硫酸和盐酸中则不耐腐蚀。
所以不能随便使用不锈钢。
为了改善不锈钢的耐腐蚀性能，扩大其使用范围，通常采用加某些合金元素的方法，有针对性地改善它在某些介质中的耐腐蚀性。
例如，对于18-8型不锈钢来说，添加钛或铌，可以提高其抗晶间腐蚀的能力；添加铜和钼，可以改善其耐硫酸腐蚀的性能；提高铬的含量，添加钼，则可以提高耐点腐蚀的能力；提高铬含量和钼含量，并添加2％-4％的硅，可以制成耐硝酸和高硅奥氏体不锈钢。
此外，还可以尽量降低碳含量和硫、磷等杂质含量，制成超低碳或超纯不锈钢，其耐腐蚀性能更为优良，特别适用于某些苛刻的腐蚀环境。
由于不锈钢具有多方面的优良性能，所以，在化工生产中已得到越来越广泛的应用。
从长远角度来考虑，采用不锈钢材料是一种比较经济合理的防腐蚀措施，特别是在一些恶劣的腐蚀环境中，更显出其优越性。
由于它的使用寿命长，不需要经常更换，一次性投入虽然高，但可以节省大量的维修费用，并可以减少由于停车维修所造成的损失。
不锈钢在使用中最容易出现点腐蚀、晶间腐蚀和应力腐蚀破裂，特别是当介质中存在氯离子等活性离子时，更容易出现这些腐蚀问题。
所以，在使用普通不锈钢时，应注意防止介质中积存氯离子。
下表列出了国内常用的一些不锈钢牌号及主要用途，供参考。
常用不锈钢牌号及性能
常用不锈钢牌号牌号类型用途1Cr18Ni9Ti 奥氏体型使用最广泛，适用于食品、化工、医药、原子能工业0Cr25Ni20 奥氏体型炉用材料，汽车排气净化装置用材料1Cr18Ni9 奥氏体型经冷加工有高的强度，建筑用装饰部件0Cr18Ni9 奥氏体型作为不锈耐热钢使用最广泛、食品用设备，一般化工设备，原子能工业用00Cr19Ni10 奥氏体型用于抗晶间腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器、建材、耐热零件及热处理有困难的零件0Cr17Ni12Mo2 奥氏体型适用于在海水和其它介质中，主要作耐点蚀材料，照相、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母00Cr17Ni14Mo2 奥氏体型为0Cr17Ni12Mo2的超低碳钢，用于对抗晶间腐蚀性有特别要求的产品1Cr18Ni12Mo2Ti 奥氏体型用于抗硫酸、磷酸、甲酸、乙酸的设备，有良好的耐晶间腐蚀性0Cr18Ni12Mo2Ti 奥氏体型同上0Cr18Ni10Ti 奥氏体型添加Ti提高耐晶间腐蚀，不推荐作装饰部件0Cr16Ni14 奥氏体型无磁不锈钢，作电子原件0-1Cr20Ni14Si2 奥氏体型具有较高的高温强度及抗氧化性，对含硫气氛较敏感，在600-800℃有析出相的脆化倾向，适用于制作承受应力的各种炉用构件1Cr17Ni7 奥氏体型适用于高强度构件，火车客车车厢用材料00Cr18Ni5Mo3Si2 奥氏体型+铁素体耐应力腐蚀破裂性能良好，具有较高的强度，适用于含氯离子的环境，用于炼油、化肥、造纸、石油、化工等工业，制造热交换器、冷凝器等0Cr17(Ti) 铁素体型用于洗衣机内桶冲压件，装饰用00Cr12Ti 铁素体型用于汽车消音器管，装饰用0Cr13Al 铁素体型从高温下冷却不产生显著硬化，汽轮材料，淬火用部件，复合钢材1Cr17 铁素体型耐蚀性良好的通用钢种，建筑内装饰用，重油燃烧部件，用于家庭用具，家用电器部件0Cr13 铁素体型作较高韧性及受冲击负荷的零件，如汽轮叶片，结构架，螺栓，螺帽等1Cr13 马氏体型具有良好的耐蚀性，机械加工性，用作一般用途、刀刃机械零件、石油精炼装置、螺栓、螺母、泵杆、餐具等2Cr13 马氏体型淬火状态下硬度高，耐蚀性良好，作汽轮机叶片，餐具（刀）不锈钢的耐蚀性能一、腐蚀的种类和定义一种不锈钢可在许多介质中具有良好的耐蚀性，但在另外某种介质中，却可能因化学稳定性低而发生腐蚀。
钛及钛合金的耐蚀性
耐蚀材料
11.1.1钛的物理特性
1、密度：4.5 2、熔点：1668℃ 3、导电导热性差（导热率只有铜的5%，电阻率比铜高34倍） 4、固态下有两种同素异构体：熔点为882.5℃为体心立方结构的β 相；882.5℃以下为密排六方晶格α相。
5、钛具有超导性，纯钛的超导临界温度为 0.38-0.4K。
耐蚀材料
3、钛的吸氢和氢脆
（1）吸氢条件
钛是活性很大的金属，在高温（﹥300℃）含氢气氛中，在还 原性酸腐蚀等多种条件下钛会吸氢。
耐蚀材料 （2）吸氢的危害 ①如果氢的扩散很慢，氢化物会集中在钛的表面，会引起表面脆性 氢化物的剥落、使腐蚀失重明显加大。
②钛基体中的氢在应力作用下，会扩散到应力集中的部位形成氢化 物，并且形成微裂纹，最终导致开裂。
耐蚀材料 较不稳定，远比金 红石少见
锐钛矿 四方晶系
板钛矿
正交(斜方)晶系，物理性质、产出条 件和用途都与金红石相似，但不如金 红石稳定和常见。 金红石
耐蚀材料
钛的氧化物----二氧化钛（钛白），具有无毒、良好的物理化 学稳定性（1000℃煅烧后不熔于任何酸和碱）、折射指数高 （2.55～2.70），以及很强的白度、着色力、遮盖力、耐温性、抗 粉化等特征，被称为“颜料之王”。
（4）钝态不受氯离子破环。（对比铝的钝化膜）
耐蚀材料
电 流 密 度
电极电位
耐蚀材料
2、钛的表面氧化膜
（1）在大气或者水中，钛表面会自动形成氧化膜。
（2）氧化膜与基体结合力强，保护性好。
（3）氧化膜不是单一结构，随生成条件而异。 主要结构有：TiO ,TiO2 ,Ti2O3等。
耐蚀材料
11.2.3 钛在常用介质中的耐蚀性。
常见金属的硬度排行
常见金属的硬度排行金属材料是我们生活中常见的一类材料，其硬度是衡量金属材料质量的一个重要指标。
硬度指的是材料抵抗划痕、挤压和压痕等形变的能力，通常用来评估材料的耐磨性和耐用性。
下面我们将按照常见金属的硬度从小到大的顺序进行排列。
1. 铅铅是一种软金属，其硬度非常低，仅有1.5的莫氏硬度。
因此，铅制品通常用于制造密封件、电线涂层等需要柔性的部件。
2. 铝铝是一种轻质金属，其硬度约为2.75-3.0的莫氏硬度。
虽然铝的硬度不高，但由于其密度小、强度高和良好的耐蚀性，因此广泛应用于飞机、汽车、建筑等领域。
3. 铜铜是一种重要的工业金属，其硬度约为3.0-3.5的莫氏硬度。
铜具有良好的导电性和导热性，广泛用于电气、建筑、汽车等领域。
4. 镁镁是一种轻质金属，其硬度约为2.5-3.5的莫氏硬度。
镁具有优异的强度和刚度，同时重量轻、加工性好，因此广泛用于航空、汽车、电子等领域。
5. 锌锌是一种重要的金属，其硬度约为2.5-3.0的莫氏硬度。
锌具有良好的耐腐蚀性和可塑性，在建筑、机械制造、电子等领域有广泛应用。
6. 镍镍是一种重要的合金元素，其硬度约为4.0-5.0的莫氏硬度。
镍具有优良的耐腐蚀性、抗磨损性和高温性能，广泛用于航空、石油化工、核工业等领域。
7. 铁铁是一种常见的金属，其硬度约为4.0-5.0的莫氏硬度。
铁具有良好的强度和韧性，广泛用于建筑、桥梁、机械制造等领域。
8. 钼钼是一种重要的合金元素，其硬度约为5.5的莫氏硬度。
钼具有优异的耐高温性能、抗腐蚀性和强度，广泛用于航空、航天、核工业等领域。
9. 铬铬是一种重要的合金元素，其硬度约为8.5的莫氏硬度。
铬具有优异的耐磨损性、耐腐蚀性和高温性能，广泛用于汽车、机械制造、电子等领域。
10. 钢钢是一种重要的金属材料，其硬度约为5.5-8.0的莫氏硬度。
钢具有优异的强度、硬度和韧性，广泛用于建筑、桥梁、机械制造等领域。
金属的硬度与其应用领域密切相关。
常见金属材料、橡胶、石墨的耐腐蚀性能手册
10
室温 — — — — — — E2 Bc E2 — — — — —
氟化 铵
10
室温 D A C A — E C — C D — A A3 A
氟化 铝
10
室温 E D E E E D B Bc5 A C — E C3 A
20
71
B
B
氟化 钠
3
B
B BD
B
氟 化 氢 气体
260
B
B
氟 利 昂 （湿）
鞣酸
10
66 E B B B C B1 — Bc B E A — A B
- 2-
酸性介质 S 介质名称 浓度％
温 度℃
碳 20 钢、 号 铸合 铁金
不不 锈锈铝 钢钢 304 316
铜镍
哈 氏 合 金
蒙 乃铅 尔
钛钽
浸 橡渍 胶石
墨
—
— E B C B — D — — — D — — A3 A
砷 酸 ≤ 30
（湿） 室温 E — E — E E E B E E — B — E
碘仿
21
B
B
电镀溶液 （铬）
B
B
淀粉
BB
BC
丁醇
B
BBBB
B
丁二烯
B碳
丁烷
B
BBBB
CB
丁烯
B
BBBB
CB
镀铜溶液
BB
二苯胺
B铸
B
二甲苯
BB
二甲醚
B
-5-
其它介质 E
介质名称 浓度％
碳 20 不 不
哈
温 钢、 号 度℃ 铸 合
锈 钢
醋酸
金属材质的耐腐蚀性参考表
A 盐 硝酸钾
5%HNo3
90%H2S04+ 10%HNO3
RT
A腐 蚀
氯气
浓 度 ％ 5 48 100
50
10
50
20
40
50
30 20°C 饱和
25
25
42 20°C 饱和
10
50
10
全部
干
70%H2S04+ 30%HNO3
RT
50%H2SO4+ 50%HNO3
RT
铬酸
20
RT BP
王水
HCL RT HN03 BP
柠檬酸
10
RT BP
CAAA CCBA
苛性钠
硫酸
60
RT BP
C
C C
A C
A B
A 碱 苛性钠 A
80
RT BP
B C
C C
A C
C
A B
苛性钠
95
RT BP
B C
A C
A C
C
A C
氯化铁
10
RT BP
C
A A
B B
C C
A A
氯化钠
无
硝酸
机
酸
30
RT BP
C
A A
B C
C C
A 盐 氯化铵 A
A-耐 蚀性 好 （腐 蚀率 ＜ 0.13 mm/ 年B-）耐 蚀性 可以 （腐 蚀率 ＜ 0.131.3m m/ 年） C-耐 蚀性 差 （腐 蚀率 ＞ 1.3m m/ 年）
A
CA CC
腐 蚀 A
氯气
湿
A
氯水 饱和
A A
常用不锈钢的性能对比
1.不锈钢201 202 301 304 316主要考虑防锈，硬度，加工性能等，201 202 301 304 316在防锈耐热韧性都依次提升。
202 304 316 对应的密度：7.74 7.93 7.98；在100温度下的热导率16.3 16.3 20.5；膨胀系数温度20--100 15.5 16.0 16.0；电阻率温度20：0.65 0.73 0.75。
1.1钢号、牌号及化学成分国际不锈钢标示方法美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。
其中：①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示，例如，某些较普通的奥氏体不锈钢是以201、304、316以及310为标记；②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。
③铁素体不锈钢是以430和446为标记，马氏体不锈钢是以410、420以及440C为标记，双相（奥氏体－铁素体），④不锈钢、沉淀硬化不锈钢以及含铁量低于50%的高合金通常是采用专利名称或商标命名。
化学元素氢H，氦He，锂Li，铍Be，硼B，碳C，氮N，氧O，氟F，氖Ne，钠Na，镁Mg，铝Al，硅Si，磷P，硫S，氯Cl，氩Ar，钾K，钙Ca，钪Sc，钛Ti，钒V，铬Cr，锰Mn，铁Fe，钴Co，镍Ni，铜Cu，锌1.2不锈钢304、316区别304不锈钢板性能特点用途：作为不锈钢耐热钢使用最广泛，食品用设备，一般化设备，原子能工业设备。
304是最普遍的钢种，耐腐蚀性、耐热性、低温强度、机械性能良好。
深冲压、弯曲等常温加工性能较好，热处理后不会硬化。
家庭用1、2种西餐具、Sink、室内配管、热水器、浴缸、锅炉、汽车零部件（擦窗器、回气管）、医疗机械、建筑材料、化学、食品工业、纺织产业、制酪产业、船舶零部件(非磁性，使用温度：-196至800℃）。
316不锈钢板是美国标准下的牌号，属于不锈、耐热、耐蚀钢，是奥氏体不锈钢，牌号是06Cr17Ni12Mo2，比304好，在海水和其他各种介质中，耐腐蚀性比304好，主要是耐点蚀材。
-各种不锈钢的耐腐蚀性能
各种不锈钢的耐腐蚀性能304是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。
301不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象，被用于要求较高强度的各种场合。
302不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种，通过冷轧可使其获得较高的强度。
302B是一种含硅量较高的不锈钢，它具有较高的抗高温氧化性能。
303和303Se是分别含有硫和硒的易切削不锈钢，用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。
303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件，因为在这类条件下，这种不锈钢具有良好的可热加工性。
304L是碳含量较低的304不锈钢的变种，用于需要焊接的场合。
较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀（焊接侵蚀）。
304N是一种含氮的不锈钢，加氮是为了提高钢的强度。
305和384不锈钢含有较高的镍，其加工硬化率低，适用于对冷成型性要求高的各种场合。
308不锈钢用于制作焊条。
309、310、314及330 不锈钢的镍、铬含量都比较高，为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。
而30S5和310S乃是309和310不锈钢的变种，所不同者只是碳含量较低，为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至最少。
330不锈钢有着特别高的抗渗碳能力和抗热震性．316和317型不锈钢含有铝，因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304不锈钢。
其中，316型不锈钢由变种包括低碳不锈钢316L、含氮的高强度不锈钢316N以及合硫量较高的易切削不锈钢316F。
321、347及348是分别以钛，铌加钽、铌稳定化的不锈钢，适宜作高温下使用的焊接构件。
348是一种适用于核动力工业的不锈钢，对钽和钻的合量有着一定的限制。
不锈钢的腐蚀与耐腐蚀的基本原理金属受环境介质的化学及电化学作用而被破坏的现象即腐蚀。
化学腐蚀的环境介质是非电解质（汽油、苯、润滑油等），电化学腐蚀的环境介质是电解质（各种水溶液）。
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1. 提高热力学稳定性 2. 阻滞阴极过程 3. 阻滞阳极过程 4. 增大腐蚀体系的电阻
合金化提高热力学稳定性
合金化阻滞阴极过程
合金化阻滞阳极过程
合金化阻滞阳极过程
合金化阻滞阳极过程
合金化阻滞阳极过程
合金化增大腐蚀体系的电阻
耐蚀低合金钢
_______________________
耐硫酸露点腐蚀低合金钢 _____________________________
对降低硫酸露点腐蚀最重要的合金元素 仍然是 Cu、Cr 和 B。
其中Cu已经成为耐硫酸露点腐蚀钢的基本成分之一。 一般Cu含量在0.2%-0.6%、Cr含量在1%-1.5%为宜。
在含铜钢中同时加入W(<0.2%)与Sn(<1%)可以提高钢 的耐硫酸腐蚀性
一般燃气中的含SO3量超过6*10-6，可以使环境露点 升高至150-170 ℃ 。
由于高硫重油或煤作燃料中含有SO2和SO3，因此以 此为燃料的的锅炉容易发生硫酸露点腐蚀。
硫酸露点腐蚀机理 _____________________________
燃料中的含硫量与空气过剩系数决定了SO3的量；
• 合金元素的在海洋环境下的耐蚀作用
合金元素富积在锈层中，降低了锈层的氧化物晶体缺陷、 并提高了锈层的致密性和黏附性，阻碍了Cl-、O2、H2O 向钢表面扩散，从而提高耐海水腐蚀性能。
耐硫酸露点腐蚀低合金钢 _____________________________
•
•
• 在锅炉的低温部位，由于SO3与水汽作用而凝结成 H2SO4，引起金属部件腐蚀，称硫酸露点腐蚀。
SO3的量影响了露点温度
燃气中水分含量与金属表面温度决定了凝结H2SO4浓度
如：金属表面温度60度，硫酸浓度为40%
金属表面温度100度，硫酸浓度为70%
在金属表面温度低于露点20-60 ℃ ，硫酸浓度最大
硫酸露点腐蚀机理 _____________________________
硫酸露点腐蚀的三个阶段
第一阶段，低温、低浓度的硫酸活化阶段； 第二阶段，高温、高浓度腐蚀环境（T>160 ℃, C>60%） 第三阶段，高温、高浓度腐蚀环境，与第二阶段相似。 * 如环境中含有大量未燃烧的炭微粒，可以促进Fe3+的 产生，促使含有Cr和B的铜钢钝化，腐蚀降低，但非 钝化钢， Fe3+参加阴极反应，腐蚀速度增加。
不锈钢 _____________________________
按不锈钢组织结构可分为以下五种：
奥氏体不锈钢
铁素体不锈钢
马氏体不锈钢
马氏体-铁素体双相不锈钢 奥氏体-铁素体双相不锈钢
奥氏体不锈钢 _____________________________
应用最为广泛的是18-8型铬镍钢为基体的奥氏体不锈钢， 占奥氏体不锈钢70%，占全部不锈钢的50%。
• 耐大气腐蚀低合金钢 • 耐海水腐蚀低合金钢 • 耐硫酸露点腐蚀低合金钢 • 耐硫化物腐蚀低合金钢 • 其他耐蚀低合金钢
耐大气腐蚀低合金钢 _______________________
耐大气腐蚀低合金钢又称耐侯钢 合金元素对钢的耐大气腐蚀作用：
改变锈层的晶体结构及降低缺陷，提高锈层的致密度和 对钢的附着力。
不锈钢 _____________________________
w (Cr)>13%的Fe-Cr合金在大气下不生锈，称为不锈钢。
不锈钢钝化膜具有如下特点：
1. 膜很薄，厚度在1-3 nm；
2.
3.
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。
作用促使尖晶石氧化物非晶化转变，所以两者配合效果尤为明显。
耐大气腐蚀低合金钢 _____________________________
• 对提高耐侯性稍有效果的合金元素
主要有Ni、Mo、V、Ti 等
Ni 在3.5%含量时，耐侯性效果最好，而低于1%时效果较差。 Mo含量在0.4-0.5%范围内，通常与Cu-P 联用效果比Cr或Ni明显。
• 对提高耐侯性没有效果的合金元素
主要有C、Si、Mn、S等。 上述合金元素的复合添加，比单独添加有更好的效果
耐海水腐蚀低合金钢 _____பைடு நூலகம்_______________________
• 美国钢铁公司
Cu-Ni-P系低合金钢，对海水飞溅带具有优良的耐蚀性。
但由于P含量高，焊接性和低温韧性差。
• 日本新日铁
耐大气腐蚀低合金钢 _____________________________
• 对提高耐侯性具有显著效果的合金元素
主要有Cu、P、Cr。
Cu 是耐侯钢中最有效的元素，含量在 0.2%-0.5% 范围内
P 通常被认为是有害元素，但在耐侯性方面具有特殊效果，可能是由于
P促使锈层非晶态转变，含量在0.06%-0.10%。 Cr 含量在1%-2% 为宜，其作用被认为是促进尖晶石氧化物生成。Cu的
Cu-Cr-P系、Cu-Cr-Al-P系、Cu-Cr-Mo系低合金钢，特征 不含Ni.
耐海水腐蚀低合金钢 _____________________________
• 前苏联
Cr-Ni-Si系低合金钢
• 中国
含Cu和P的低合金钢间浸耐蚀性较好，含Cr、Al的低合 金钢全浸耐蚀性较好
耐海水腐蚀低合金钢 _____________________________
• 高铬铁素体不锈钢发展较早，成本较低。
• 屈服强度比奥氏体不锈钢高，但脆性大，加工 性差。 • 主要类型：Cr13型、Cr16-19型、Cr25-28型、 高纯高铬型。
其中高纯高铬型不锈钢，具有优异的耐蚀性和抗应力 腐蚀性。
对奥氏体不锈钢的耐蚀性起主要作用的元素如下：Cr、Ni、Mo、 Nb、Ti、C。
优点：具有优良的综合力学性能和加工性能，而且 耐蚀性也优于其他不锈钢。
缺点：在含氯化物溶液中不耐应力腐蚀，易发生点 蚀和缝隙腐蚀。价格偏高。 应用：石油、化工、食品、医疗等行业，常见的栏 杆、灯柱等
铁素体不锈钢 _____________________________