一，腐蝕是什么？為什么要研究材料腐蝕問題？

腐蝕可以理解為材料失效，即材料在外界物理化學(xué)條件下發(fā)生強(qiáng)度損失或者結(jié)構(gòu)破壞。 在宏觀上，材料腐蝕表現(xiàn)為材料質(zhì)量流失，強(qiáng)度退化。在微觀上，材料腐蝕意味著材料的組織結(jié)構(gòu)仿生改變。材料的腐蝕是環(huán)境介質(zhì)的化學(xué)，電化學(xué)物理作用產(chǎn)生的共同交互作用，影響因子很多，且復(fù)雜，相關(guān)的研究還需要深入進(jìn)行。

材料腐蝕給工業(yè)生產(chǎn)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失及安全隱患，其中僅鋼材腐蝕舉例，每年因腐蝕導(dǎo)致的鋼材損失就占金屬年產(chǎn)量的10%以上。 此外因腐蝕導(dǎo)致的生產(chǎn)安全事故數(shù)不勝數(shù)。所以今天BOSS就給大家介紹一下常見材料的特點(diǎn)及其耐腐蝕能力。

二，材料的基本分類

目前人類常用的材料主要可以分為三大類：金屬及合金，高分子聚合物，硅酸鹽材料等。

這三種材料各有各的特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍也不盡相同。金屬易于加工鍛造，但容易發(fā)生電化學(xué)腐蝕。高分子聚合物對(duì)化學(xué)藥品如酸，堿的耐受能力強(qiáng)，但一般不耐溶劑。硅酸鹽材料耐腐蝕性及耐高溫性能都非常良好。但結(jié)構(gòu)不具備延展性，一般質(zhì)地較脆，不易加工。

每一種材料都有其各自的特點(diǎn)，同時(shí)也沒有任何一種材料可以滿足所有條件下的需求。因此在化工生產(chǎn)中根據(jù)使用條件選擇經(jīng)濟(jì)合理的材料非常重要。 下面BOSS將逐步介紹各種材料的使用特點(diǎn)，首先介紹的就是金屬材料。

三，金屬材料的耐腐蝕性能

金屬材料種類多樣，依照其主要組成元素可以分為以下幾類：鐵基合金，鎳基合金，鋁合金，鈦合金，銅基合金等。下面分別做介紹：

鐵碳合金：鐵碳合金是指除了鐵碳為其他元素含量較少的金屬，常見的材料為碳鋼和鑄鐵。是用途最廣的材料。由于碳含量不同，各種合金機(jī)械性能差別較大。 鐵碳合金耐腐蝕性能不足，在大氣和水中會(huì)很快生銹。主要由于鐵碳合金在氧氣環(huán)境中不穩(wěn)定。在低氧環(huán)境下，鐵碳合金對(duì)堿性溶液，有機(jī)液體，各類氣體的耐蝕性良好。在還原性酸中腐蝕嚴(yán)重，但在強(qiáng)氧化性酸中由于表面形成鈍化膜腐蝕很小。鋼鐵使用溫度不超過300攝氏度。

高硅鑄鐵：高硅鑄鐵是指含硅超過14%以上的鐵基材料，由于表面有一層氧化硅保護(hù)膜所以有良好的耐腐蝕性，尤其是對(duì)各種酸和有機(jī)物。但是在氫氟酸及濃堿液中會(huì)發(fā)生腐蝕。高硅鑄鐵不易加工，而且在急冷急熱的條件下容易炸裂。

不銹鋼：不銹鋼是指在鐵碳合金的基礎(chǔ)上添加了少量鉻，鎳，鉬等金屬元素形成的耐蝕性能明顯提高的材料。按照材料類型可以分為馬氏體，鐵素體，奧氏體幾類。目前市面上常見的不銹鋼牌號(hào)為304及316L，不銹鋼由于含有鉻，可以在表面生成保護(hù)性較強(qiáng)的氧化鉻保護(hù)膜，因此其腐蝕速率很低。但是一旦溫度增高耐腐蝕性能就會(huì)大大下降。不銹鋼在有機(jī)酸，堿，有機(jī)化合物中耐腐蝕性良好。但不耐非氧化性酸。而且對(duì)氯離子耐受能力不如碳鋼，并且容易發(fā)生危險(xiǎn)的局部腐蝕。相對(duì)于304不銹鋼，316L不銹鋼增加了少量鉬，在非氧化性酸及氯化物中的耐腐蝕性能比304有所提升。

鋁合金：鋁合金在大氣，水及中性溶液或氧化環(huán)境中有良好的耐腐蝕性。對(duì)有機(jī)溶劑和有機(jī)酸的耐腐蝕性較好，但在還原性強(qiáng)酸或強(qiáng)堿中均不耐腐蝕。鋁合金加工性能好， 價(jià)格低廉。

黃銅：黃銅是一種銅鋅合金，主要用于部分儀表及水管管件中，相對(duì)于銅具有更好的機(jī)械性能。對(duì)非氧化性酸，堿，水大氣都有良好的耐腐蝕能力。但黃銅不還氧化性酸，氧化劑，尤其是銨離子會(huì)使之形成應(yīng)力斷裂。

哈氏合金：哈氏合金是鎳基合金，是一系列著名的耐腐蝕材料的總稱。目前應(yīng)用最廣泛的是B合金與C合金。B合金含鉬，各種酸類，非氧化性酸堿，氣體等都有良好的耐腐蝕性。尤其可以對(duì)一切濃度的鹽酸都具有良好的耐腐蝕能力。B合金對(duì)氧化性介質(zhì)的耐受力不強(qiáng)，而含有鉻的C合金卻能耐各種氧化性酸的腐蝕，但在鹽酸中合金C的耐腐蝕性能不及合金B(yǎng)。

鈦材：鈦材在常溫下能在表面形成一層氧化膜，因此具有優(yōu)良的耐腐蝕性能，主要體現(xiàn)在對(duì)氯化物的抗性，在氧化性酸，有機(jī)酸及堿中都有良好的耐腐蝕性恩。但不耐還原性酸的腐蝕。鈦材不宜在高溫下使用，主要由于氣體滲入會(huì)使材質(zhì)變脆。一般使用溫度不超過500攝氏度。

鋯材：鋯材耐腐蝕原理與鈦材類似，主要區(qū)別為鋯材在還原性條件下耐腐蝕性良好。但在氫氟酸及其他氧化性酸中腐蝕嚴(yán)重，且不耐濕氯。

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