特種合金的特點及應用

工業上應用的合金種類數以千計，現只簡要地介紹其中幾大類。
金屬材料在腐蝕性介質中所具有的抵抗介質侵蝕的能力，稱金屬的耐蝕性。純金屬中耐蝕性高的通常具備下述三個條件之一：
熱力學穩定性高的金屬。通常可用其標準電極電勢來判斷，其數值較正者穩定性較高；較負者則穩定性較低。耐蝕性好的貴金屬，如pt、au、ag、cu等就屬于這一類。
易于鈍化的金屬。不少金屬可在氧化性介質中形成具有保護作用的致密氧化膜，這種現象稱為鈍化。金屬中容易鈍化的是ti、zr、ta、nb、cr和al等。
表面能生成難溶的和保護性能良好的腐蝕產物膜的金屬。這種情況只有在金屬處于特定的腐蝕介質中才出現，例如，pb和al在h2so4溶液中，fe在h3po4溶液中，mo在鹽酸中以及zn在大氣中等。
因此，工業上根據上述原理，采用合金化方法獲得一系列耐蝕合金，一般有相應的三種方法：
提高金屬或合金的熱力學穩定性，即向原不耐蝕的金屬或合金中加入熱力學穩定性高的合金元素，使形成固溶體以及提高合金的電極電勢，增強其耐蝕性。例如在cu中加au，在ni中加入cu、cr等，即屬此類。不過這種大量加入貴金屬的辦法，在工業結構材料中的應用是有限的。
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。在鋼中加入適量的cr，即可制得鉻系不銹鋼。
實驗證明，在不銹鋼中，含cr量一般應大于13%時才能起抗蝕作用，cr含量越高，其耐蝕性越好。這類不銹鋼在氧化介質中有很好的抗蝕性，但在非氧化性介質如稀硫酸和鹽酸中，耐蝕性較差。這是因為非氧化性酸不易使合金生成氧化膜，同時對氧化膜還有溶解作用。
加入能促使合金表面生成致密的腐蝕產物保護膜的合金元素，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構致密的化合物羥基氧化鐵[feox·(oh)23-2x]，它能起保護作用。鋼中加入cu與p或p與cr均可促進這種保護膜的生成，由此可用cu、p或p、cr制成耐大氣腐蝕的低合金鋼。
金屬腐蝕是工業上危害大的自發過程，因此耐蝕合金的開發與應用，有重大的社會意義和經濟價值。

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