特种合金的特点及应用

工业上应用的合金种类数以千计，现只简要地介绍其中几大类。
金属材料在腐蚀性介质中所具有的抵抗介质侵蚀的能力，称金属的耐蚀性。纯金属中耐蚀性高的通常具备下述三个条件之一：
热力学稳定性高的金属。通常可用其标准电极电势来判断，其数值较正者稳定性较高；较负者则稳定性较低。耐蚀性好的贵金属，如pt、au、ag、cu等就属于这一类。
易于钝化的金属。不少金属可在氧化性介质中形成具有保护作用的致密氧化膜，这种现象称为钝化。金属中容易钝化的是ti、zr、ta、nb、cr和al等。
表面能生成难溶的和保护性能良好的腐蚀产物膜的金属。这种情况只有在金属处于特定的腐蚀介质中才出现，例如，pb和al在h2so4溶液中，fe在h3po4溶液中，mo在盐酸中以及zn在大气中等。
因此，工业上根据上述原理，采用合金化方法获得一系列耐蚀合金，一般有相应的三种方法：
提高金属或合金的热力学稳定性，即向原不耐蚀的金属或合金中加入热力学稳定性高的合金元素，使形成固溶体以及提高合金的电极电势，增强其耐蚀性。例如在cu中加au，在ni中加入cu、cr等，即属此类。不过这种大量加入贵金属的办法，在工业结构材料中的应用是有限的。
加入易钝化合金元素，如cr、ni、mo等，可提高基体金属的耐蚀性。在钢中加入适量的cr，即可制得铬系不锈钢。
实验证明，在不锈钢中，含cr量一般应大于13%时才能起抗蚀作用，cr含量越高，其耐蚀性越好。这类不锈钢在氧化介质中有很好的抗蚀性，但在非氧化性介质如稀硫酸和盐酸中，耐蚀性较差。这是因为非氧化性酸不易使合金生成氧化膜，同时对氧化膜还有溶解作用。
加入能促使合金表面生成致密的腐蚀产物保护膜的合金元素，是制取耐蚀合金的又一途径。例如，钢能耐大气腐蚀是由于其表面形成结构致密的化合物羟基氧化铁[feox·(oh)23-2x]，它能起保护作用。钢中加入cu与p或p与cr均可促进这种保护膜的生成，由此可用cu、p或p、cr制成耐大气腐蚀的低合金钢。
金属腐蚀是工业上危害大的自发过程，因此耐蚀合金的开发与应用，有重大的社会意义和经济价值。

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