[科普中國(guó)]-耐蝕合金

分類耐腐蝕不銹鋼

主要是指普通的耐大氣或海水等腐蝕的300系列不銹鋼304，316L，317L等；較強(qiáng)抗腐蝕能力的奧氏體不銹鋼904L，254SMO;雙相鋼2205，2507等；含Cu的耐腐蝕合金20合金等；

鎳基耐蝕合金主要是哈氏合金以及Ni-Cu合金等，由于金屬Ni本身是面心立方結(jié)構(gòu)，晶體學(xué)上的穩(wěn)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(dá)到抵抗各種環(huán)境的能力；同時(shí)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(yīng)力腐蝕能力。在強(qiáng)還原性腐蝕環(huán)境，復(fù)雜的混合酸環(huán)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(duì)鐵基的不銹鋼具有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。

鎳基合金不僅在諸多工業(yè)腐蝕環(huán)境中具有獨(dú)特的抗腐蝕甚至抗高溫腐蝕性能，而且具有強(qiáng)度高、塑韌性好，可冶煉、鑄造、冷熱變形、加工成型和焊接等性能，被廣泛應(yīng)用于石化、能源、海洋、航空航天等領(lǐng)域1。

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(yīng)用，主要用在一些不銹鋼無(wú)法適應(yīng)的腐蝕環(huán)境。鈦材耐腐蝕原理：在氧化性氣氛中，形成致密的氧化膜來(lái)提供保護(hù)；所以一般不能用于還原性較強(qiáng)或者密封性那個(gè)較高的腐蝕環(huán)境中（缺氧環(huán)境），與此同時(shí)，鈦材的應(yīng)用溫度一般小于300攝氏度。特別要注意的是，活性金屬都不能用于含氟的環(huán)境。（如氫氟酸環(huán)境可以選用哈氏C2000,NiCu合金等）。

條件金屬材料在腐蝕性介質(zhì)中所具有的抵抗介質(zhì)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(gè)條件之一。

（1）熱力學(xué)穩(wěn)定性高的金屬。通?？捎闷錁?biāo)準(zhǔn)電極電勢(shì)來(lái)判斷，其數(shù)值較正者穩(wěn)定性較高；較負(fù)者則穩(wěn)定性較低。耐蝕性好的貴金屬，如Pt、Au、Ag、Cu等就屬于這一類。

（2）易于鈍化的金屬。不少金屬可在氧化性介質(zhì)中形成具有保護(hù)作用的致密氧化膜，這種現(xiàn)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(hù)性良好的腐蝕產(chǎn)物膜的金屬。這種情況只有在金屬處于特定的腐蝕介質(zhì)中出現(xiàn)，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。

獲得方法因此，工業(yè)上根據(jù)上述原理，采用合金化方法獲得一系列耐蝕合金。一般也有相應(yīng)的三種方法。

（1）提高金屬或合金的熱力學(xué)穩(wěn)定性，即向原不耐蝕的金屬或合金中加入熱力學(xué)穩(wěn)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(shì)，增強(qiáng)耐蝕性。如Cu中加Au，Ni中加入Cu、Cr等，即屬此類。不過(guò)這種大量加入貴金屬的辦法，在工業(yè)結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)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，即可制得鉻系不銹鋼。實(shí)驗(yàn)證明，在不銹鋼中，含Cr量一般應(yīng)大于13%時(shí)才能起抗蝕作用，Cr含量越高，其耐蝕性越好。這類不銹鋼在氧化介質(zhì)中有很好的抗蝕性，但在非氧化性介質(zhì)如衡硫酸和鹽酸中，耐蝕性較差。這是因?yàn)榉茄趸运岵灰资购辖鹕裳趸ぃ瑫r(shí)對(duì)氧化膜還有溶解作用。

（3）加入能促使合金表面生成致密的腐蝕產(chǎn)物保護(hù)膜的合金元素，是制取耐蝕合金的又一途徑。例如，鋼能耐大氣腐蝕是由于其表面形成結(jié)構(gòu)致密的化合物羥基氧化鐵（FeOx·(OH)3-2x）的保護(hù)作用。鋼中加入Cu與P或P與Cr均可促進(jìn)這種保護(hù)膜的生成，由此可用Cu、P或P、Cr制成耐大氣腐蝕的低合金鋼。

金屬腐蝕是工業(yè)上危害最大的自發(fā)過(guò)程，因此耐蝕合金的開發(fā)與應(yīng)用，有重大的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

耐蝕合金牌號(hào)耐蝕合金國(guó)內(nèi)牌號(hào)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(guó)外牌號(hào)包括：incoloy800/800H;incoloy825；inconel600/690/625；hastelloyB/B2/C/C-4等。

復(fù)合管耐蝕合金復(fù)合管是由兩種不同金屬材料構(gòu)成，管層之間通過(guò)各種變形和連接技術(shù)形成緊密結(jié)合，使兩種材料結(jié)合成一體而成的一種新型金屬?gòu)?fù)合管材。其一般設(shè)計(jì)原則是：基層滿足管道設(shè)計(jì)允許應(yīng)力，復(fù)層抵抗腐蝕等。耐蝕合金復(fù)合管兼有基層和復(fù)層的所有優(yōu)點(diǎn)，相對(duì)于整體合金管能有效降低成本，且在應(yīng)力腐蝕開裂敏感性的氯化物和(或)酸性環(huán)境中有較好的安全性和可靠性。隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展、環(huán)境介質(zhì)的復(fù)雜化，以及國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的加劇，許多行業(yè)對(duì)金屬管材綜合性能的要求越來(lái)越高，因而雙金屬?gòu)?fù)合管及其生產(chǎn)技術(shù)得到迅速發(fā)展。耐蝕合金復(fù)合管能最大限度地實(shí)現(xiàn)材料的優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，節(jié)省合金制‘料，降低工程費(fèi)用，在保證基管各項(xiàng)性能的基礎(chǔ)上，提高了管道的耐腐蝕性，延長(zhǎng)了管道的使用壽命，是純不銹鋼鋼管、銅管或其他耐腐蝕性合金管的替代產(chǎn)品2。