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1、1有色金属材料的耐腐蚀特点及应用有色金属材料的耐腐蚀特点及应用以下整理分析了几种特种金属材料的特点及应用。 一一. 钛及钛合金钛及钛合金中国钛合金的生产与国外基本同步，但其推广应用要落后一些，尤其是民用。同时由 于近几年来国外走私钛材及一些设备加工企业的无序竞争，一些不具备生产能力的企业以 及一些中小乡镇企业采用劣质材料或以次充好也在一定程度上扰乱了钛设备市场，使设备 使用厂家谈钛色变，因此这种状况也对中国的钛设备行业的发展起到一定阻碍作用，须 引起相关管理部门的注意，并且也应成为正在发展的其他特材的前车之鉴， 常用钛材牌号（有国家材料标准） TA1 (Grade2) 工业纯钛 TA2 (Gr
2、ade3) 工业纯钛 TA9 (Grade11) Ti-0.2Pd TA10 (Grade12) Ti-0.3Mo-0.8Ni TC4 (AB-1) Ti-6Al-4V1. 钛材的耐腐蚀特点钛是具有强烈钝化倾向的金属，在空气中和氧化性或中性水溶液中能迅速生成一层稳 定的氧化性保护膜，即使因为某些原因膜遭破坏，也能迅速自动恢复。因此钛在氧化性、 中性介质中具有优异的耐腐蚀性。 由于钛的巨大钝化性能，在许多情况下与异种金属接触时，并不加快腐蚀，而可能加 快异种金属的腐蚀。如在低浓度非氧化性的酸中，若将 Pb、Sn、Cu 或蒙乃尔合金与钛接 触形成电偶时，这些材料腐蚀加快，而钛不受影响。而在盐酸中，
3、钛与低碳钢接触时，由 于钛表面产生新生氢，破坏了钛的氧化膜，不仅引起钛的氢脆，而且加快钛的腐蚀，这可 能是由于钛对氢有高度的活性所致。钛中的含铁量对某些介质中的耐腐蚀性能有影响，铁增多的原因除原材料的原因外， 常常是焊接时沾污的铁渗入焊道，使焊道中局部含铁量增高，这时腐蚀具有不均匀的性质。 使用铁件支撑钛设备时，铁钛接触面上的铁沾污几乎是不可避免的在铁沾污区腐蚀加速， 特别是在有氢存在的情况下。当沾污表面的钛氧化膜发生机械损坏时，氢就渗入金属，根 据温度、压力等条件，氢发生相应的扩散，这使钛产生不同程度的氢脆。因此钛在中等温 度和中等压力和含氢系统中使用要避免表面铁污染。 在一般情况下，钛不会
4、发生孔蚀。钛还具有抗腐蚀疲劳稳定性。钛耐缝隙腐蚀性能较好，尤其是 Ti-0.3Mo-0.8Ni 及 Ti-0.2Pd 合金，因此 Ti-0.3Mo- 0.8Ni 及 Ti-0.2Pd 合金广泛用于容器设备的密封面材料，以解决设备密封面缝隙腐蚀问题。2. 钛材的应用由于钛材的优良耐腐蚀性能,钛材广泛应用于石油、化工、制盐、;制药、冶金、电子、 航空、航天、海洋等相关领域。钛对大多数盐溶液来说具有良优异的耐蚀性，如钛在氯化物溶液中比高铬镍钢耐蚀， 并无孔蚀现象。但在三氯化铝中腐蚀率较高，这与三氯化铝水解后产生浓盐酸有关。钛对 热的亚氯酸钠和各种浓度的次氯酸盐也有良好的稳定性。因此钛材广泛用于真空制
5、盐和漂 粉精行业。 钛对大多数的碱溶液具有良好的耐蚀性。钛在浓度小于 50%的氢氧化钠和氢氧化钾溶液中 较为稳定。如果碱溶液中含有氯离子或氯化物，则其耐蚀性甚至超过镍和锆。但在温度和 浓度增大的情况下，腐蚀会增大。现在氯碱行业是国内民用钛材应用的最大领域。2钛在干燥的氯气中不耐蚀，同时有着火的危险，但在潮湿的氯气中具有很高的稳定性， 超过锆、哈氏合金 C 及蒙乃尔合金，甚至在饱和氯气的硫酸、盐酸和氯化物等介质中也稳 定，所以钛材是硫酸法钛白粉生产关键设备的首选材料。由于钛材在碳氢化合物中的耐蚀性很好，甚至在含有酸及氯化物类杂质时也很好。因 此钛材在有机化工中也广泛应用，如 PTA（精对苯二甲酸
6、），PVA（维尼纶）等。钛材在海水中具有优异的耐腐蚀性能，因此钛材也广泛应用于海洋石油钻井平台，海 水淡化等海洋领域。3. 国内推广应用状况国内尚无钛制焊接压力容器国家标准，但在容规的相关章节中有部分说明，新的钛 制焊接压力容器（JB47502000）正在审定过程中。南京宝色钛业有限公司通过自身的努力并在社会各界的支持下,近几年发展很快,尤其是 在一些重大钛设备的国产化研制成功,引起了国内外的广泛重视。现在国内钛设备用钛材主要由宝鸡有色金属加工厂生产，同时上海宝钢集团也在积极 发展钛合金产业，并且发展速度较快。现在国内钛材基本可以实现自给，并有部分出口。 二二. 镍及镍基合金镍及镍基合金镍及镍
7、基合金的国内生产状况国内工业用纯镍完全可以自行生产，但一些镍基合金则主要依赖进口。镍及镍基合金种类(部分有国家材料标准)： Ni Nickel 200 Permanickel 300 Nickel 201 Darmanickel 301 Ni-Cu Monel 400 Monel K-500 Monel 401 Monel 502 Monel 404 Monel R405 Ni-Cr 0Cr30Ni70 Corronel 230(Cr35Ni65) Inconel 671(Cr50Ni50) Ni-Mo-(Fe) Hastelloy A(Ni60Mo19Fe20) Hastelloy B(0N
8、i65Cr28Fe5V) Hastelloy B-2(00Ni70Mo28) Ni-Cr-Fe Corronel 600 Corronel 702 Corronel 601 Corronel 706 Corronel 625 Corronel 18 Corronel X-750 Ni-Cr-Mo-(W、Cu) Hastelloy C(Ni60Cr16Mo16W4) Hastelloy C-276(000Cr16Ni60Mo16W4) Hastelloy C-4(000Cr16Ni60Mo16Ti) Hastelloy N(0Cr7Ni75Mo16) BMI-HAPO-20(0Cr25Ni60M
9、o6Cu3) Hastelloy G(0Cr22Ni55Mo6Cu2Nb2 Ni-Fe-Ni Incoloy 800 Incoloy 900 Incoloy 802 Incoloy 825常用的镍及镍基合金型号有，纯镍 N6；Monel 400; Hastelloy B、Hastelloy B-2; Hastelloy C-276 等镍及镍基合金的耐腐蚀性能镍具有较大的转入钝态的倾向。在一般温度下镍的表面覆盖一层氧化膜，这层氧化膜 使它在水及许多盐类水溶液中具有耐蚀性。镍在非氧化性稀酸中，如M 转变 而产生铁磁性，在使用时（如仪表零件中）应予以考虑。 再结晶温度随形变量而改变，当形变量为 60
10、时，其再结晶温度降为 650冷变形奥氏体 不锈钢再结晶退火温度为 8501050，850则需保温 3h，1050时透烧即可，然后水冷。4.奥氏作不锈钢的热处理 奥氏体不锈钢常用的热处理工艺有：固溶处理、稳定化处理和去应力处理等。 （1）固溶处理。将钢加热到 10501150后水淬，主要目的是使碳化物溶于奥氏体中， 并将此状态保留到室温，这样钢的耐蚀性会有很大改善。 如上所述，为了防止晶问腐蚀，通常采用固溶化处理，使 Cr23C6 溶于奥氏体中，然后快速 冷却。对于薄壁件可采用空冷，一般情况采用水冷。 （2）稳定化处理。一般是在固溶处理后进行，常用于含 Ti、Nb 的 18-8 钢，固处理后，将
11、 钢加热到 850880保温后空冷，此时 Cr 的碳化物完全溶解，脱而钛的碳化物不完全溶 解，且在冷却过程中充分析出，使碳不可能再形成铬的碳化物，因而有效地消除了晶间腐 蚀。 （3）去应力处理。去应力处理是消除钢在冷加工或焊接后的残余应力的热处理工艺一般加 热到 300350回火。对于不含稳定化元素 Ti、Nb 的钢，加热温度不超过 450，以免析 出铬的碳化物而引起晶间腐蚀。对于超低碳和含 Ti、Nb 不锈钢的冷加工件和焊接件，需在 500950,加热，然后缓冷，消除应力（消除焊接应力取上限温度），可以减轻晶间腐蚀 倾向并提高钢的应力腐蚀抗力。 四、奥氏体四、奥氏体- -铁素体双相不锈钢铁素体双相不锈钢 在奥氏不锈钢的基础上，适当增加 Cr 含量并减少 Ni 含量，并与回溶化处理相配合，可获 得具有奥氏体和铁素体的双相组织（含 4060-铁素体）的不锈钢，典型钢号有90Cr21Ni5Ti、1Cr21Ni5Ti、OCr21Ni6Mo2Ti 等。双相不锈钢有较好的焊接性，焊后不需热 处理，而且其晶间腐蚀、应力腐蚀倾向性也较小。但由于含 Cr 量高，易形成 相，使用 时应加以注意。
