金属耐蚀合金化原理研究
合金化原理
合金化原理合金化是指将两种或两种以上的金属或非金属熔炼在一起，形成新的金属材料。
合金化的原理是通过改变金属的晶体结构，使其性能得到改善。
合金化可以提高金属的硬度、强度、耐热性、耐腐蚀性等性能，从而扩大金属的应用范围。
下面将从合金化的原理、方法和应用三个方面来详细介绍合金化的相关知识。
合金化的原理。
合金化的原理主要包括固溶强化、析出强化和相变强化三种方式。
固溶强化是指将一种金属溶解在另一种金属的晶格中，形成固溶体，从而提高金属的硬度和强度。
析出强化是指在合金中形成一种或多种溶解度有限的化合物，这些化合物的形成可以提高合金的硬度和强度。
相变强化是指在材料中发生相变时，晶粒的形态和尺寸发生变化，从而提高材料的性能。
合金化的方法。
合金化的方法主要包括熔炼法、粉末冶金法和表面合金化法。
熔炼法是将两种或两种以上的金属熔炼在一起，然后冷却凝固成合金。
粉末冶金法是将金属粉末混合后通过压制、烧结等工艺形成合金。
表面合金化法是将一种金属的表面覆盖上另一种金属，以改善金属的表面性能。
合金化的应用。
合金化广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
在航空航天领域，合金化可以提高材料的耐高温、耐腐蚀性能，从而保证飞机在极端环境下的安全飞行。
在汽车制造领域，合金化可以提高汽车零部件的强度和硬度，延长零部件的使用寿命。
在电子设备领域，合金化可以提高电子元器件的导电性能和耐磨性能，从而提高设备的性能和可靠性。
总结。
合金化是一种重要的金属材料改性方法，通过改变金属的组织结构和成分，可以显著提高金属材料的性能。
合金化的原理主要包括固溶强化、析出强化和相变强化三种方式，合金化的方法主要包括熔炼法、粉末冶金法和表面合金化法。
合金化广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域，为各行业的发展提供了重要的支撑。
通过对合金化的原理、方法和应用的介绍，相信读者对合金化有了更深入的了解，也希望本文能够对相关领域的科研工作者和工程技术人员有所帮助。
铝合金材料的电化学腐蚀研究
铝合金材料的电化学腐蚀研究一、引言铝合金材料因其重量轻、强度高、导热性好等优良特性，被广泛应用于航空、汽车、建筑等领域。
然而，铝合金材料在特定环境下易发生电化学腐蚀，导致性能下降或失效。
因此，对铝合金材料的电化学腐蚀研究具有重要的科学意义和实际应用价值。
二、铝合金材料的腐蚀类型铝合金材料的腐蚀类型分为普通腐蚀和局部腐蚀两种。
1. 普通腐蚀普通腐蚀是铝合金材料在一般环境条件下的均匀腐蚀。
在大气、水、土壤等环境中，铝合金材料的表面会被氧化膜保护，不会受到腐蚀。
但在一些特殊条件下，如强酸、强碱和高温等环境中，铝合金材料容易发生普通腐蚀，从而影响其性能。
2. 局部腐蚀局部腐蚀是铝合金材料在特定环境下出现的不均匀腐蚀。
铝合金材料表面的某一部分和周围的区域发生化学反应，产生电荷，从而形成电偶，形成阳极和阴极，从而出现铝合金材料局部腐蚀。
三、铝合金材料的腐蚀机理铝合金材料在特定环境下会发生腐蚀，是因为环境中的氧、水、酸、碱等物质与铝合金材料表面反应，从而破坏铝合金材料表面的氧化膜层，使铝合金材料表面的铝原子裸露出来，与环境中的物质继续反应，形成一种新的化合物，同时伴随着对电荷的转移，从而引起铝合金材料的腐蚀。
四、影响铝合金材料腐蚀的因素影响铝合金材料腐蚀因素主要包括温度、湿度、酸碱度、氧浓度、金属纯度等方面。
1. 温度温度是影响铝合金材料腐蚀的主要因素之一。
在一定温度下，铝合金材料的腐蚀速率会随着温度的升高而加速。
2. 湿度湿度是铝合金材料腐蚀的另一个重要因素，湿度高会增加铝合金材料的腐蚀速率。
3. 酸碱度酸碱度是影响铝合金材料腐蚀的重要因素之一，铝合金在碱性环境下腐蚀要比在酸性环境下更快。
4. 氧浓度铝合金材料的腐蚀与氧浓度息息相关，氧浓度越高，铝合金材料腐蚀速度越快。
5. 金属纯度金属纯度对铝合金材料的腐蚀有显著影响，杂质越多腐蚀速率越快。
五、防腐措施防腐措施主要有三个方面：金属涂层、金属合金化和金属表面改性。
过程装备腐蚀与防护课件-第四章
镍在铁的基体中的耐蚀性不是钝化作用，而是使合金的热力学稳定性提高 在氧化性介质和还原性介质中均有效 优势：
与铬配合加入铁中获得不锈钢；
综合了铬镍的优势，耐氧化性介质腐蚀也耐还原性介质腐蚀； 形成奥氏体，具有良好的热加工性、冷变形能力、可焊性、良好的低温韧
性。
不利之处：增加不锈钢的晶间腐蚀倾向
加入Cu, Mg,Mn等使铝强化，提高纯铝的强度
耐蚀铝合金主要有Al-Mn, Al-Mn-Mg, Al-Mg-Si, Al-Mg
4. 2
常用结构材料的耐蚀性能
3、钛及钛合金
氧化性介质；沸水和过热蒸汽；沸腾铬酸、浓硝酸、浓硝酸的 混酸、高温高浓度的硝酸 在中性和弱酸性氯化物溶液中有良好的耐蚀性 在含有少量氧化剂或添加高价重金属离子，或与铂、钯等相接 触，抑制钛的腐蚀（可以促使阳极钝化） 在稀碱溶液中耐蚀 在一定条件下，发生激烈的发火反应； 主要品种有：Ti-Pd, Ti-Ni, Ti-Mo, Ti-Ni-Mo合金 容易发生氢脆情况 应力腐蚀破裂
4. 2
常用结构材料的耐蚀性能
1、依靠钝化获得耐蚀能力的金属
主要有不锈钢、铝及铝合金、钛及钛合金、硅铸铁等
（1）18-8不锈钢（Cr18%, Ni8%-9% ;n=2)
在空气、水、中性溶液和各种氧化性介质中十分稳定
在酸性介质中（氧化性酸或非氧化性酸，以及氧化性
的强弱有关）
不锈钢设备的腐蚀多是局部腐蚀破坏：
（2）铅与铅合金
常用来制作输送硫酸的泵、管和阀等 *不用用于食品和医药中（千万分之一）
4. 2
常用结构材料的耐蚀性能
3、依靠自身热力学稳定而耐蚀的金属：
不锈钢耐腐蚀的原理
不锈钢耐腐蚀的原理不锈钢是一种具有优异性能的金属材料，其被广泛地应用于制造航空、航天、电子、化工、医药等领域的产品。
与普通钢材相比，不锈钢具有耐腐蚀性强、强度高、耐高温、耐磨损、易加工等优点，因此其应用范围较为广泛。
那么，不锈钢耐腐蚀的原理是什么呢？1.钝化膜的形成钝化膜是不锈钢的一种重要特性，它是一种具有致密结构的氧化物层或硫化物层。
这种氧化物或硫化物能够保护不锈钢表面不受到化学腐蚀的破坏。
钝化膜的形成是不锈钢耐腐蚀的关键。
不同类型的不锈钢钝化膜不同，但它们都可以通过中和酸性物质、形成基氧化物层、或通过电化学方式来形成。
2.合适的合金配方不锈钢材料由铁和其他合金元素组成，这些元素可以调整不锈钢的机械性能、高温强度、耐蚀性和其他特性。
比如，镍是一种让不锈钢具有耐腐蚀性的关键元素。
在钢中加入越多的镍，就越容易形成均匀和稳定的钝化膜。
而钼对不锈钢的耐腐蚀性和耐高温性能也有重要的影响。
3.表面处理在生产不锈钢的时候，需要进行表面处理来减少与环境中物质的接触，以延长不锈钢的使用寿命。
表面处理方法不仅可以对不锈钢材料进行粗糙化处理，如抛光、轧光和喷砂等，还可以对其进行镀膜、包覆和喷涂等处理。
4.环境条件尽管不锈钢具有强的耐腐蚀性能，但其性能也会受到环境条件的影响。
比如，在强酸、强碱、高温或强氧化环境下，不锈钢的耐腐蚀性能会出现下降。
此外，不锈钢表面存在较强的化学反应性，不宜与氯化物、碘化物和溴化物等强氧化性化学物质接触，否则会导致不锈钢的腐蚀。
总之，不锈钢耐腐蚀的原理是通过形成稳定且致密的氧化物层或硫化物层，来保护钢铁表面不受到化学腐蚀的破坏。
钢材的合金配方、表面处理及环境条件对钢材具有重要的影响。
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。
不锈钢 原理
不锈钢原理
不锈钢是一种具有耐腐蚀性能的金属材料，其原理是通过合金化，在钢铁中添加一定比例的铬元素（一般大于10.5%），通
过形成致密、均匀的氧化物表面保护膜，来提高钢材的抗氧化性能。
在一个正常的环境中，钢铁经过氧化反应会产生铁锈，并逐渐腐蚀。
而当钢中添加了足够的铬元素后，当钢表面与氧气接触时，钢表面的铬元素会与氧气结合形成一层致密的氧化铬膜，这层氧化铬膜具有很强的附着力和高度的稳定性，可以阻止氧气和水分进一步作用于钢铁内部，从而起到耐腐蚀的效果。
这层氧化铬膜阻止了氧气和水分的直接接触，从而防止了钢铁的进一步腐蚀。
而且，氧化铬膜本身是一种致密的氧化物，不溶于水，因此具有良好的防腐蚀性能。
即使氧化铬膜表面被划伤或磨损，钢中的铬元素也会迅速与空气中的氧气重新生成新的致密氧化铬膜，继续保护钢铁。
此外，不锈钢中的铬元素还具有与氧气结合形成铬酸钠的性质，铬酸钠是一种比铁锈更稳定的化合物，它主要以颗粒状存在于不锈钢的表面，可以进一步增加不锈钢的耐腐蚀性能。
综上所述，不锈钢通过在钢中添加铬元素，形成致密的氧化铬膜来保护钢铁材料，从而提高其耐腐蚀性能。
它在工业和生活中广泛应用于制作耐腐蚀性要求高的设备和器具，如厨具、医疗器械、化工设备等。
铝合金腐蚀机理与材料保护策略
铝合金腐蚀机理与材料保护策略铝合金是一种重要的结构材料，广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑等领域。
然而，铝合金在使用过程中容易受到腐蚀的影响，影响其性能和寿命。
因此，研究铝合金的腐蚀机理并采取相应的材料保护策略至关重要。
铝合金的腐蚀机理主要有电化学腐蚀和化学腐蚀两种情况。
电化学腐蚀是指在液体存在的电解质中，通过金属与电解质之间的电化学反应进行的腐蚀。
铝合金与电解质接触后，表面发生氧化反应，产生一层氧化膜。
这层氧化膜可以起到一定的保护作用，但同时也具有一定的导电性，使得铝合金处于一个极化状态。
在介质中，铝合金表面和氧化膜的导电性会使得电化学反应发生，即阳极溶解和阴极还原。
阳极溶解是指铝合金表面的金属离子溶解到电解质中，而阴极还原是指电解质中的还原物质与金属表面发生还原反应形成保护膜。
化学腐蚀是指在非电解质中发生的腐蚀过程。
主要是由于金属表面出现了与腐蚀介质发生化学反应的条件。
铝合金在一些酸性、碱性和盐性环境中容易发生化学腐蚀。
这种化学反应会使铝合金表面产生腐蚀产物，加速金属的溶解。
为了保护铝合金免受腐蚀的影响，人们采取了许多材料保护策略。
1. 表面处理：通过表面处理可以形成一层具有良好防腐蚀性能的氧化膜。
常见的表面处理方法有阳极氧化和化学氧化。
阳极氧化是将铝合金制件置于特殊电解质中，加上一定的电压，使铝合金表面发生氧化反应，形成硬质氧化膜。
化学氧化是通过将铝合金制件浸泡在含有氧化剂的溶液中，通过化学反应形成氧化膜。
2. 选用合适的合金材料：选择合适的合金材料可以提高铝合金的耐腐蚀性能。
例如，添加少量镍和铜的铝合金具有更好的耐腐蚀性能。
3. 使用阻隔涂层：通过在铝合金表面涂覆腐蚀抗性涂料，可以形成一层具有良好阻隔性能的保护层，隔绝外界介质与铝合金的接触。
这种涂层可以是有机涂层或无机涂层。
4. 采用防腐蚀合成材料：与传统的防腐材料相比，防腐蚀合成材料具有更好的抗腐蚀性能。
例如，采用铝合金复合材料或防腐蚀涂层可以提高铝合金的耐腐蚀性能。
合金化作用
合金化作用合金化作用是指将两种或两种以上的金属或者金属与非金属元素混合在一起，通过特定的加热和冷却过程，使其形成一种新的材料。
合金化作用不仅可以改变材料的物理和化学性质，还可以提高材料的强度、硬度、耐腐蚀性和耐磨性等特性。
本文将探讨合金化作用的原理、应用和影响。
合金化作用是基于金属原子之间的固溶原理。
当两种或两种以上的金属原子混合在一起时，它们之间形成了一个晶格结构。
这个晶格结构能够有效地阻止原子的移动，并提供了额外的电子层，从而增加了材料的硬度和强度。
此外，合金化作用还能够改变晶格的尺寸和形状，从而影响材料的导电性、热传导性和磁性等特性。
合金化作用在工业和科学研究领域有着广泛的应用。
首先，合金化作用可以用来改善金属材料的性能。
例如，钢是一种由铁、碳和其他元素组成的合金，通过调整合金中碳的含量，可以获得不同强度和硬度的钢材。
此外，合金化作用还可以用来改善材料的耐腐蚀性能。
例如，不锈钢是一种由铁、铬和其他元素组成的合金，具有出色的耐腐蚀性能，可广泛应用于制造厨具和化工设备等领域。
合金化作用还可以用来改变材料的热处理性能。
热处理是指通过加热和冷却等过程，改变材料的晶格结构和性能。
合金化作用可以通过调整合金中的元素含量和加热温度，来控制材料的晶格结构和相变行为。
例如，铝合金是一种常见的合金材料，通过合金化作用可以获得良好的热处理性能，用于制造飞机和汽车等领域。
合金化作用还可以用来改变材料的电学和磁学性能。
通过合金化作用，可以调整材料中的电子结构和磁性原子的分布，从而影响材料的导电性、磁性和电磁性能。
例如，铁镍合金是一种具有良好磁性和磁记忆效应的合金材料，广泛应用于制造磁头和磁记录介质等领域。
合金化作用对材料性能的影响主要取决于合金中各元素的含量和相互作用。
通过调整合金中元素的含量和比例，可以获得不同性能的合金材料。
此外，合金化作用还受到加热和冷却过程的影响。
不同的加热温度和冷却速率会导致不同的晶格结构和相变行为，从而影响材料的性能。
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3、特点：
热力学活泼。在常温具有高度的耐蚀性，在高温下活泼并猛烈 地和氧、硫、碳甚至氮化合，因此易形成稳定的碳化物，能降低晶 间腐蚀倾向。
耐蚀材料
3.5 耐蚀金属材料的分类
3.5.1按耐蚀合金的成份分类
1、铁基合金 2、镍基合金 3、铜基合金 4、铝合金
耐蚀材料 5、镁合金
6、其它有色金属及其合金
但是，在硝酸及强烈通空气的溶液中，当有活性离子（F-,Cl- ，
Br-）存在时和在还原性介质中大部分金属的钝化态会受到破坏，
产生局部腐蚀。这主要是络合效应所致。
耐蚀材料
3、腐蚀产物的性质
⑴金属表面生成难溶的和保护性良好的腐蚀产物膜可提高耐蚀性。 ⑵热力学不稳定的金属中除了因转为钝态而耐蚀外，还可因在腐蚀 初期或在一定阶段生成难溶的和保护性能良好的腐蚀产物膜而提高 了耐蚀性。
耐蚀材料
2、在合金的阳极相中出现阴极性夹杂物
合金中阴极性夹杂物的存在，并不永远不变得导致腐蚀过程的 加速，对合金耐蚀性的影响存在以下四种情况：
（１）合金中微阴极面积或其效率的增加导致腐蚀速度的增加；
（２）由于阴极性夹杂物的影响，破坏了原有的钝态，使腐蚀速度 增加； （３）阴极性夹杂物对腐蚀过程的影响不大；
注：-0.414V及+0.815V分别为中性介质中氢电极平衡电位及相应有氧电极平衡电位。
耐蚀材料
2、金属由活化态转为钝态的能力。
（1）差不多所有的金属在适当条件下都可以转变为钝态，其中最 易钝化的金属有Ti、Zr、Ta、Nb、Cr、Al等。
（2）钝化的主要条件：多数可能钝化的金属都是在氧化性介质中 易钝化。
（４）在形成或增加阴极性夹杂物的情况下腐蚀速度反而减小。
耐蚀材料
3.4
3.4.1铬：
主要合金元素对耐蚀性的影响
1、对组织的影响：铬属于缩小奥氏体区，稳定铁素体的元素。 2、对腐蚀性的影响：钝化能力强，形成固溶体后可提高基体的电 极电位 3、特点：随着含 Cr量的提高，合金越易钝化，越耐腐蚀。但在合 金不能实现钝化或钝态破坏的条件下（如腐蚀电位处在活化区或过 钝化区），随着合金中Cr含量的增高，腐蚀速度会增大。
耐蚀材料
2、微观电化学不均一性：主要指合金组织的不均一性。
形成原因：组成合金的原子不同；固溶体偏析，强化相和夹杂物的 形成等。
耐蚀材料
3.3.2合金组织不均匀性对金属材料耐蚀性的影响：
1、在阴极相中出现个别阳极性夹杂物
这种合金组织中不均一性的存在对腐蚀速度不产生显著影响。 这是因为少量孤立的阳极相将首先被溶解掉，使合金表层获得 单相组织。
7、稀有金属及其合金
8、贵金属及其合金
耐蚀材料
3.5.2按耐蚀合金的组织分：
1、固溶体合金 2、具有阳极基的二元合金，如镁-铝合金
3、具有阴极基的二元合金，如铜-锌合金 4、比较复杂的复相合金
耐蚀材料
人有了知识，就会具备各种分析能力， 明辨是非的能力。 所以我们要勤恳读书，广泛阅读， 古人说“书中自有黄金屋。 ”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识， 培养逻辑思维能力； 通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平， 培养文学情趣； 通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。 有许多书籍还能培养我们的道德情操， 给我们巨大的精神力量， 鼓舞我们前进。
耐蚀材料
3.3 组织结构不均匀对金属材料耐蚀性能的 影响
3.3.1电化学不均一性：
1、宏观电化学不均一性：主要指结构不均一性。
形成原因：不同金属的接触，膜的不完整性，电解液中金属离 子浓度不同，外界各种条件的宏观不均一性等。宏观腐蚀电池的作 用不但与阳极过程和阴极过程的动力学有关，并且和电池的欧姆电 阻有关。
注：这种方法只适用于不产生钝化的且为阴极控制的腐蚀过程（主 要是在非氧化性或氧化性不强的酸中的活性溶解过程）。
耐蚀材料
3.2.3降低合金中的阳极活性；
1、减少阳极相的面积；
2、加入容易钝化的合金元素；
3、加入阴极性合金元素促进阳极钝化。
原理：在能够建立钝态的情况下，向金属或合金中加入少量强阴极 性元素，由于电化学作用，使阳极电势升高，进入稳定钝化区，从 而使合金达到钝化状态，提高耐蚀性。（进一步解释：强阴极性元 素之所以能够提高阳极的电势，是由于在腐蚀初期，强阴极元素（ 一般是电位高，化学性质稳定的元素）在合金表面富集，使表面阳 极电势升高，形成钝化效果。）
耐蚀材料
3.4.2镍：
1、对组织的影响：扩大和稳定奥氏体区。
2、对腐蚀性的影响：提高合金的热力学稳定性从而提高耐蚀性。 3、特点：具有良好的辅助作用。如：扩大奥氏体区，增加溶碳， 改善力学性能等。具有良好的加工性、冷变形能力、可焊性和低温 韧性。
耐蚀材料
3.4.3钼
1、对组织的影响：缩小奥氏体区，稳定铁素体。
2、对腐蚀性的影响：促使合金钝化，在还原性介质中耐蚀性好， 耐点蚀性好。
3、特点：是不锈钢，耐蚀合金，耐热合金中的重要元素。在钼不 锈钢的钝化膜中的铬比不含钼的更为富集。
耐蚀材料
3.4.4硅：
1、对组织的影响：缩小奥氏体区，稳定铁素体。
2、对腐蚀性的影响：具有耐氯化物应力腐蚀断裂、耐点蚀、耐热 浓硝酸、抗氧化和耐海水腐蚀等作用。高Si的Cr-Ni不锈钢的耐热 浓硝酸腐蚀是由于 钢表面形成Cr、Si富集的氧化膜而实现的。还能 提高钢的抗氧化性及钢水的流动性。
耐蚀材料
3.2.4加入使合金表面形成电阻较大的腐蚀产物膜 的合金元素。
电阻较大的腐蚀产物膜能有效地阻滞腐蚀反应的进行。 例：含铜和P的低合金钢在海水环境中，能在表面形成一层致密的 类似晶态的腐蚀产物FeOOH，使这种钢在海水中耐蚀性提高。 注：这种方法需加入的合金数量很低，往往是一些常用元素，因此 很经济，是一种发展耐海水用钢的主要途径。 强调： 以上介绍的几种耐蚀合金化的途径，都必须根据使用合金的腐 蚀环境（腐蚀控制因素）来选择，选择不当不仅无益仅反而有害！
⑴碳钢中加入少量的合金元素Ａs或Sb（锑）（约0.1～1%）后， 则会使低碳钢在非氧化性酸中的溶解速度降低，因为As和Sb沉积 在阴极表面上，能强烈提高放氢过电位。 ⑵在含有少量杂质铁的工业镁和镁合金中，加入过电位比铁高的多 的锰0.5～1.0%,就会使这些合金在氯化钠溶液中的腐蚀速度大大地 降低。
（2）采用热处理的方法。（使阴极夹杂物转入固溶体内。如：CuAl合金在淬火时可使阴极夹杂的CuAl2转入固溶体内，从而大大提 高这一合金在氯化物中的耐蚀性；碳钢在淬火时，阴极性夹杂物 Fe3C转入固溶体（实化体）中，钢在非氧化性过程过电位的合金元素（从另外角度讲 也是增加阴极极化，减少阴极活性）
1、金属本身的热力学稳定性。
标准电极电位较正的其热力学稳定性较高，较负的则稳定性较 低。 在一般的使用条件下各种纯金属的热力学稳定性可根据其标准 电极电位来估计。
耐蚀材料
金属的标准 电位（V） <-0.414 -0.414～ 0.0 0.0～ +0.815 >+0.815
热力学稳定性 可能的腐蚀过程
根据腐蚀控制因素（主要分为阴极控制、阳极控制、电阻控 制），耐蚀合金化途径有下列四个方面：
耐蚀材料
3.2.1提高金属或合金的热力学稳定性。
这种方法是向本来不耐蚀的纯金属或合金中加入热力学稳定性 高的合金元素，形成固溶体，以提高合金的电极电位。 1、热力学稳定性高的元素，往往是一些贵金属（见前面表中。如 ：Au、Ni、Pt、Cu等）。 2、要显著提高合金的热力学稳定性，元素的加入量必须达到一定 值，最低含量一般要使合金中贵金属原子数达到合金中总原子数的 1/8、2/8、4/8……即满足“n/8定律”要求，才能明显提高合金的 耐蚀性。塔曼法则
3、特点：价格低，应用广。
耐蚀材料
3.4.5铜：
1、对组织的影响：稳定奥氏体。 2、对腐蚀性的影响： ⑴在低合金钢中添加少量Ｃu，可以提高耐大气腐蚀和海水腐蚀的 性能； ⑵不锈钢中加入Cu能提高钢对硫酸的耐蚀性； ⑶铜可以不同程度地降低不锈钢在海水中的缝隙腐蚀。加铜后钢的 阳极过程明显受到阻抑。
耐蚀材料
3.4.6锰：
1、对组织的影响：扩大奥氏体，稳定奥氏体。
2、对腐蚀性的影响：作用不大。
3、特点：代替Ni改善组织（提高淬透性等）。
耐蚀材料
3.4.7钛和铌：
1、对组织的影响：形成稳定化合物（如碳化物）。 2、对腐蚀性的影响： 易形成钝态；与碳结合减少不锈钢的晶间腐蚀。 钛的钝化态具有较高的稳定性，不仅在含氧的溶液中而且在含 有任何浓度氯离子的溶液中都能保持稳定。
如：高纯锌在硫酸溶液中；高纯铝在盐酸溶液中；高纯镁在氯化钠 溶液中都具有较高的稳定性，反之，腐蚀速度将大大增大。
耐蚀材料
3.2 合金化提高金属耐蚀性的作用机理和途径
合金的耐蚀性不仅取决于腐蚀介质的种类与条件等环境因素， 而且取决于合金成分，组织等冶金因素。由于合金的本质条件和应 用条件的不同，提高合金耐蚀性的途径也不同。除在热力学方面要 设法提高合金的热力学稳定性外，在动力学方面最好是根据腐蚀过 程的控制因素寻求相应的耐蚀合金化途径，可以制定提高合金耐蚀 性的措施。
金属（常见）
不稳定 不够稳定
即使在不含氧的中性水溶液中也有 腐蚀的可能 在含氧或氧化剂的中性介质中及无 氧的酸性介质中有腐蚀可能
Ca、Na、 Mg、Al、Ti Ni、Mo、 Sn、Pb Cu、Ag Pt、Au
中等稳定（半 在无氧酸性介质中不腐蚀，当氧存 贵金属） 在时，在这些介质中有腐蚀可能。 稳定（贵金属）在含氧的中性介质中不腐蚀，在含 氧或氧化剂的酸性介质或含络合物 的介质中有腐蚀可能。
耐蚀材料
第3章 金属耐蚀合金化原理
第一节 影响纯金属耐蚀性的因素（对纯金属） 第二节 合金化提高金属耐蚀性的作用机理和途径
第三节 组织结构不均匀对金属材料耐蚀性能的影响