【正文】 液可分為兩類，一類對(duì)金屬的腐蝕很?chē)?yán)重，是含有鹵素的氧化劑，如 FeCl CuCl HgCl NaClO 等，它們是很強(qiáng)的去極化劑，幾乎是所有的工業(yè)金屬都可能產(chǎn)生嚴(yán)重腐蝕。 原稿： 顯示中性的鹽有： NaCl、 KCl、 Na2SO K2SO4。這與溶液的導(dǎo)電性和溶氧量有關(guān)。 鐵和鋼的腐蝕速度與鹽濃度的關(guān)系示于圖 10— 14。例如 Na2SiONa3PO4 能使鐵表面生成鐵的鹽膜，具有良好的保護(hù)性。 (二 )堿性鹽 弱酸強(qiáng)堿組成的鹽，如 Na3PO Na2SiO Na2CO Na2B2O7 等，溶于水呈堿性，當(dāng) pH 值大于 10 時(shí)，腐蝕性較小。 原稿：一般來(lái)說(shuō)當(dāng)鹽溶液呈酸性時(shí)，表現(xiàn)出與之相對(duì)應(yīng)的酸有類似的腐蝕作用。由于這種鹽溶于水后，呈酸性，所以對(duì)鐵的腐蝕既有氧的去極化作用，又有氫的去極化作用。 在 NaOH 中可供選擇的材料列于圖 10— 13 及表 10— 6 中。 鑄鐵在較寬范圍的濃度與溫度的 NaOH中是耐蝕的。 鋅、錫、鋁、鉛等兩性金屬在堿中腐蝕性顯著。表 10— 5 列出了鎳及其合金在 熔堿中的腐蝕率。由于鎳在堿中具有極低的腐蝕率及抗應(yīng)力腐蝕的特性，使鎳成為處理強(qiáng)堿用途廣泛的材料?？纱偈菇饘兮g化。 堿溶液中共存離子的種類對(duì)堿腐蝕有很大影響。 堿腐蝕性還和堿金屬的種類有關(guān)，通常認(rèn)為堿金屬的原子量 越大，腐蝕性越強(qiáng)。碳鋼、低合金鋼、不銹鋼可能發(fā)生堿脆。在室溫下，這種腐蝕速度并不大，但在較高的溫度和濃度下，腐蝕加劇。當(dāng)堿的濃度繼續(xù)增高，腐蝕速度再次增加。圖 10— 10 示出鐵的腐蝕速度與溶液 pH 值的關(guān)系。 堿溶液一般比酸對(duì)金屬的腐蝕性要小，其原因主要有兩方面：一是在堿溶液中，金屬表面容易鈍化或生成難溶性的氫氧化物或氧化物；二是在堿溶液中，氧電極電位與氫電極電位比在酸介質(zhì)中的電位更負(fù)，因此腐蝕電池的“推動(dòng)力”比酸介質(zhì)中?。ㄒ帢O與陽(yáng)極之間電位差?。? 【 8】 155： 在水溶液中生成氫氧離子 OH— 化合物統(tǒng)稱為堿。所以硅鋼在 87℃以下，濃度為 50%的 NaOH 是耐腐蝕的，但堿液中含有氧化物時(shí)，鋼就不易鈍化，易形成局部腐蝕。在 pH=4~9 時(shí)，腐蝕速度與 pH 無(wú)關(guān)，這是因?yàn)楦g過(guò)程受氧的擴(kuò)散過(guò)程所控制，而氧的溶解度和擴(kuò)散速度基本上與 pH 無(wú)關(guān)，當(dāng) pH=9~14 時(shí)，因致鈍電流隨 pH 增大而減小故，于是鐵處于鈍態(tài)，表面形成 Fe(OH)3 膜，腐蝕速度隨之下降，氧還原擴(kuò)散電流大于致鈍電流。 膠泥是磚板襯里施工中的重要材料，正確選用，是保證襯里設(shè)備獲得良好的防腐效果的關(guān)鍵。 (三 )玻璃鋼及襯里 玻璃鋼襯里就是將玻璃鋼糊制在金屬的內(nèi)表面上，以求對(duì)該設(shè)備進(jìn)行防腐蝕保護(hù)，通?；ぴO(shè)備用的較多。 (二 )橡膠襯里 橡膠襯里是選取一定厚度的片狀耐蝕橡膠料，通過(guò)粘接劑貼合在基體的給定表面，形成連續(xù)完整的保護(hù)覆蓋層，隔離腐蝕介質(zhì)對(duì)基體的作用，達(dá)到防腐蝕的目的。如，稀硝酸中可選用奧氏體不銹鋼，硫酸中可選用鉛等。 圖 7— 16 示出不同材料在氫氟酸中的耐蝕性 (見(jiàn)表 7— 5)。鋯、鉭在氫氟酸中均不耐蝕。但由于對(duì)應(yīng)力腐蝕敏感，即使在室溫下使用，也應(yīng)當(dāng)進(jìn)行消除應(yīng)力的處理。當(dāng)溫度高于65℃時(shí)，一般采用銅鎳合金。如酸溶液中含有 氧、過(guò)氧化氫、二氧化硫等氧化性雜質(zhì)時(shí)，腐蝕速度增加。表 7— 4 給出了碳鋼在氫氟酸中的腐蝕速度隨濃度的變化情況，所以碳鋼可在濃度高于 75％的氫氟酸中應(yīng)用 (溫度不高于 60℃ )，不過(guò)在使用中要注意避免各種機(jī)械撞擊，以免表面保護(hù)膜破裂，引起腐蝕加速。但是在某些情況下，金屬表面生成的氟化物膜具有一定的保護(hù)作用，這又與鹽酸有所不同。鋁鑄鐵、碳鋼、鐵素體及馬氏體不銹鋼在磷酸中的耐蝕性都不好。鉛表面產(chǎn)生不溶性磷酸鹽，從而提供了保護(hù)。其中 316 不銹鋼是用得較多的材料，在 85％濃度以下和 93℃的磷酸中腐蝕輕微。例如，濕法制得的磷酸中含有氯化物、氟化物，就需要使用高鉻鎳的合金做耐蝕材料。對(duì)于純磷酸，奧氏體不銹鋼具有很好的耐蝕性。 硝酸是一種氧化性強(qiáng)酸，耐硝酸腐蝕的材料僅限于能夠鈍化的金屬，如 18－ 8 不銹鋼、高硅合金鐵、鋁及其合金用于濃硝酸，而碳鋼是一種鈍化能力比較弱的金屬 。 鉭、鉑、金對(duì)所有濃度硝酸的耐蝕性均優(yōu)良，但因價(jià)貴而很少采用。鈦在發(fā)煙硝酸中的腐蝕速度很低，不過(guò)在紅發(fā)煙硝酸中有自燃傾 向，還可能發(fā)生應(yīng)力腐蝕。 鈦對(duì)一切濃度及溫度高于沸點(diǎn)的硝酸有突出的耐蝕性，是制造加熱硝酸溶液設(shè)備的優(yōu)良材料。常用 WAl為 99． 85%以上的工業(yè)高純鋁制造處理濃硝酸的設(shè)備。（【 8】 151－圖 10－ 4） 【 8】 150： (三 )鋁在硝酸中的腐蝕 鋁 在硝酸中的腐蝕速度與硝酸濃度的關(guān)系如圖 10— 4 及圖 10— 5 所示。但是當(dāng)濃度低于 80％時(shí)，即使是在室溫下，其耐蝕性也是不好的。圖 714是 14． 5％高硅鑄鐵的等腐蝕圖，從圖中可見(jiàn)，在 45％以上包括沸點(diǎn)溫度的硝酸中，它的耐蝕性非常優(yōu)良；在 70℃以下的所有濃度的硝酸中，耐蝕性都很好。 高硅鑄鐵有突出的耐蝕性，但只能用于鑄件，而且力學(xué)性能 相當(dāng)差。在沸點(diǎn)溫度下，5％濃度硝酸就能引起晶間腐蝕。在室溫下硝酸濃度一直到 70％該不銹鋼的焊縫處也未見(jiàn)或很少出現(xiàn)晶間腐蝕。 奧氏體不銹鋼在硝酸介質(zhì)中對(duì)晶間腐蝕是敏感的，敏感的程度隨碳化物 析出的數(shù)量而增加，也隨濃度和溫度的升高而增加。在 65％硝酸中，當(dāng)溫度上升到沸點(diǎn)以上時(shí)，腐蝕迅速增加。這些試驗(yàn)是在密閉的高壓釜中進(jìn)行的，所產(chǎn)生的壓力為相應(yīng)溫度的平衡壓力。 18— 8 不銹鋼對(duì)熱濃硝酸耐蝕性不好，而對(duì)室溫下的發(fā)煙硝酸中卻有優(yōu)良的耐蝕性。從圖可知， 18— 8不銹鋼對(duì)室溫下各濃度的硝 酸以及 50％以下沸騰硝酸，有很好的耐蝕性。 18— 8 不銹鋼是在硝酸中應(yīng)用最廣的鋼種。當(dāng)溶液中含有Cr6＋、 Ce4+、 Mn7+這樣一些具有較高氧化電位的氧化性離子時(shí)，則過(guò)鈍化腐蝕將更加激烈。 不銹鋼在硝酸中有較好的耐蝕性，成為硝酸 中常用的金屬材料。以上說(shuō)明了碳鋼對(duì)硝酸介質(zhì)來(lái)說(shuō)，是一種鈍化能力比較弱的金屬。濃度超過(guò) 50％，鋼已達(dá)到鈍化，腐蝕速度降低幾個(gè)數(shù)量級(jí)。 碳鋼在各種濃度硝酸中的腐蝕行為示于圖 7— 12(用【 8】圖 10－ 3。因此，耐硝酸的材料僅限于鈍態(tài)金屬，而一些熱力學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的金屬 (銅、鎳、銀等 )幾乎都不耐硝酸腐蝕。 c）不適用于鹽酸介質(zhì)的材料：不銹鋼、合金鐵、鉬及其合金、鉛及其合金、黃銅，只含 Cr不銹鋼等 。 金屬和合金耐鹽酸腐蝕性能分為三類： a）適用于大多數(shù)鹽酸介質(zhì)的材料：哈氏合金 B和 C， Chlorimat 鎳鉬合金，鉭、鋯鉬等。第二類中有銅、青銅、 Monel合金、鎳、 Inconel 合金、高硅鐵、 316 不銹鋼，這些材料僅能在一定條件下使用，不能用于熱鹽酸。 一般可以把金屬和合金分成三類：①可以 適用于大多數(shù)鹽酸介質(zhì)條件的材料，②可在特殊條件下使用，用時(shí)要慎重；③一般不適用于鹽酸介質(zhì)，只在酸濃度極低的情況下使用。鈦 — 鈀合金在氫離子陰極還原反應(yīng)下就能鈍化，因而耐鹽酸腐蝕性能大幅度提高。在后者的情況下，往往用含鉻高的哈氏 (Hastelloy)合金 C(圖 7— 8)。當(dāng)鹽酸中存有氧化劑時(shí)，銅、鉬、鎳基合金的腐蝕速度急增。由于以上這些原因，耐鹽酸腐蝕的金屬材料僅限于鉭、鋯等具有極強(qiáng)的鈍化膜的特殊金屬，以及銅、鉬、鎳等熱力學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定的金屬為基的合金。在有些情況下，厚壁鑄鐵設(shè)備用于處理鹽酸蒸氣 ，但當(dāng)蒸氣凝聚在某些部位時(shí)，就產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕問(wèn)題。 ’ 鹽酸的強(qiáng)腐蝕性看來(lái)有兩個(gè)原因：①除銀等少數(shù)金屬外，大多數(shù)金屬或合金在鹽酸中都不會(huì)像在硫酸中那樣生成難溶的金屬鹽表面保護(hù)層；②鹽酸的陰離子是活性很強(qiáng)的氯離子，除了鈦等少數(shù)鈍性優(yōu)異的金屬外，金屬的表面鈍化膜在鹽酸中都會(huì)受到氯離子的破壞而發(fā)生點(diǎn)蝕。鹽酸中如果同時(shí)存在空氣或其它氧化劑，腐蝕環(huán)境條件就變得 更為惡劣。鋯可應(yīng)用于熱硫酸介質(zhì)中，但硫酸濃度不得高于 60％。銅與銅基合金一般不太應(yīng)用于硫酸，它們對(duì)氧化性條件很敏感。在中等濃度的稀硫酸中，對(duì)奧氏體不銹鋼而言 ，只有含 Mo 的奧氏體不銹鋼才是可用的，其中性能較好的有OCr23Ni28N03Cu3Ti。 Fe3+的濃度為 0． 054g／ L 時(shí)，不銹鋼處于穩(wěn)定的鈍態(tài)，耐蝕性良好； Fe3+的濃度為 ／ L時(shí)，不銹鋼不能自鈍化而處于活化態(tài)，因而不耐蝕。在中間濃度的范圍內(nèi)，必須在硫酸中有溶解氧或與其它氧化劑共存的條件下，才能發(fā)揮不銹鋼的鈍態(tài)耐蝕性。 硫酸對(duì)不銹鋼的腐蝕作用與酸中共存的氧化劑有很大關(guān)系。 Durimet20 合金是為了在硫酸中使用而發(fā)展起來(lái)的一種鑄態(tài)合金，它可用于硫酸的全部濃度范圍，在發(fā)煙硫酸中的耐蝕性也非常好。高硅鑄鐵在硫 酸中于表面生成了一層耐磨性很好的鈍化膜，甚至在磨蝕十分嚴(yán)重的酸性泥漿中也能使用，可用于制造泵；閥、換熱器、硫酸濃縮器加熱管、槽出口等等。圖 7— 4 為高硅鑄鐵的等腐蝕圖，腐蝕速度通常小于 ／