金屬耐腐蝕合金化原理-文庫吧
2025-06-03 01:05 本頁面
【正文】 陽極鈍化 對于可鈍化的腐蝕體系，在金屬或合金中加入陰極性很強(qiáng)的合金元素，可促使合金達(dá)到鈍化狀態(tài)，制成耐蝕合金。加入陰極性合金元素促進(jìn)陽極鈍化是有條件的。首先，腐蝕體系是可鈍化的，否則在活性溶解區(qū)，增加陰極去極化作用只會加速腐蝕。其次，所加陰極性合金元素的活性（包括所加元素的種類與數(shù)量）要與基體元素和介質(zhì)的鈍性相適應(yīng)，活性不足或過強(qiáng)都會加速腐蝕。如P130圖53，實(shí)線為陽極極化曲線。為原陰極極化曲線。若所加陰極元素活性不足，則其極化曲線變?yōu)镃2，腐蝕電流IC1增加至IC2。若所加陰極元素活性過強(qiáng)，可能產(chǎn)生新的陰極過程，如陰極極化曲線，它與陽極極化曲線交于過鈍化區(qū)或點(diǎn)蝕區(qū)，相應(yīng)的腐蝕電流為It、Ibr，產(chǎn)生強(qiáng)烈的過鈍化腐蝕或點(diǎn)蝕。在致鈍電位Eb與過鈍化電位Eop（或小孔形成電位Ebr）間電位范圍內(nèi)，增大陰極效率使腐蝕速度減小。例如陰極過程從C2轉(zhuǎn)變?yōu)镃3，合金將由活化狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定的鈍化狀態(tài)，一般穩(wěn)定鈍化區(qū)的電流要比活性溶解時(shí)的電流小幾個(gè)數(shù)量級，因此，加入陰極性合金元素可顯著提高可鈍化體系的合金的耐蝕性。為了使系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)殁g態(tài)，必須盡量提高陰極效率（應(yīng)避免發(fā)生點(diǎn)蝕和落入過鈍化區(qū)）。合金在陰極性合金化時(shí)獲得良好效果的基本條件必須使他在該腐蝕條件下的電位轉(zhuǎn)移到穩(wěn)定鈍化區(qū)，即在完全鈍化電位Ep和過鈍化電位Eop（或小孔電位Ebr）之間的區(qū)域內(nèi)。為了實(shí)現(xiàn)合金的自鈍化，在致電位Eb時(shí)，這個(gè)系統(tǒng)可能發(fā)生的陰極電流Ic3必須超過致鈍電流Ib，即Ic3Ib。為此，可使用各種正電性金屬（如Pd、Pt、Ru及其他鉑族金屬），有時(shí)也可用電位不太正的金屬（如Re，Cu、Ni、Mo、W等）。陰極性合金元素的穩(wěn)態(tài)電位越正，陰極極化率越小，它促進(jìn)基體金屬的鈍化作用就越有效。 關(guān)于陰極性元素促進(jìn)陽極化的耐蝕合金化原理，近年來取得較大發(fā)展，已在不銹鋼和鈦合金生產(chǎn)上有所應(yīng)用。所加的陰極性合金元素常用的鈀、鉑，也有用銀、金、銠、銅的，%。加入陰極活性元素促進(jìn)陽極鈍化的方法，是很有發(fā)展前途的耐蝕合金化途徑。四、使合金表面形成電阻大的腐蝕產(chǎn)物膜對于電阻較大的腐蝕體系，若用合金化方法在合金表面形成致密的腐蝕產(chǎn)物膜，可進(jìn)一步加大體系電阻，使腐蝕速度降低。例如在鋼中加入銅與磷，能在鋼表面形成致密的非晶態(tài)的羥基氧化鐵FeOx?(OH)32x，使鋼耐大氣腐蝕。此方法的特點(diǎn)是，消耗耐蝕元素少，經(jīng)濟(jì)，適合大量應(yīng)用。上面敘述了耐蝕合金化的七條途徑，其中最有實(shí)際意義的是降低陰極活性，降低陽極活性，提高合金鈍性及在合金表面形成電阻大的腐蝕產(chǎn)物的方法，特別重要的是降低陽極活性及使合金鈍化的方法。對于研制耐強(qiáng)腐蝕的不銹合金而言，易鈍化元素合金化是根本性的措施，而用陰極性合金元素促使合金鈍化是最有發(fā)展前途的。盡管如此，耐蝕合金化途徑的選擇，應(yīng)由合金所處的介質(zhì)特性來決定。例如，若基體金屬在使用條件下不能鈍化，而是在活性狀態(tài)下產(chǎn)生析氫腐蝕，則應(yīng)采用減少陰極活性的途徑，而不能采用增加陰極活性的途徑；如介質(zhì)能使金屬鈍化，則采用減少陽極活性和用陰極性合金元素使合金鈍化的方法將獲得最好的效果。167。52 鐵基耐蝕合金鐵基耐蝕合金——即通常所說的不銹鋼。在空氣中耐蝕的鋼稱為不銹鋼，在各種侵蝕性較強(qiáng)的介質(zhì)中耐蝕的鋼稱為耐酸鋼?？梢园椿瘜W(xué)成分、顯微組織和用途分類。按化學(xué)成分：鉻鋼、鉻鉬鋼、鉻鎳鋼、鉻錳鋼、鉻錳氮鋼、鉻錳鎳鋼等。按顯微組織分類，不銹鋼可分為：奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼復(fù)相鋼（AF復(fù)相鋼、FM復(fù)相鋼）等。按用途可分：耐海水腐蝕不銹鋼、耐點(diǎn)蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、耐濃硝酸腐蝕不銹鋼、耐硫酸不銹鋼等。一、奧氏體不銹鋼顯然這種不銹鋼的室溫組織為奧氏體。這類不銹鋼是以188型鉻鎳鋼為基礎(chǔ)發(fā)展起
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