典型金属的耐蚀性
史上最全主要金属材料的耐腐蚀性能表
材料使用选择表
材料
哈氏合金C
A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A A B A A A A A A A A I、L B A A A A A
不锈钢 20# A A A B A A A A A A A B A A A A A A A A A A A A A A A A C B C A A A A A A A C A A A A A
A
二硫化氧干
A
A
A
A
A
A
B
二氧化硫干
A
A
A
A
A
A
B
硫酸，汽化
C
C
C
C
C
C
A
硫酸，游离
C
C
C
C
B
B
A
亚硫酸
C
C
B
B
B
C
A
焦油
A
A
A
A
A
A
A
三氟乙烯
B
B
B
A
A
A
A
松节油
B
B
A
A
A
B
A
醋
C
C
A
A
B
A
A
水，锅炉供水
B
C
A
A
C
A
A
水，蒸馏水
A
A
A
A
A
A
A
海水
B
B
B
B
A
A
A
氯化锌
C
C
C
C
C
C
A
硫酸锌 符号：
史上最全主要金属材料的耐腐蚀性能表
17-4PH
A B B B A A A I、L I、L I、L I、L I、L I、L I、L I、L A A I、L A I、L I、L I、L A A I、L I、L A C C C C A A A A I、L A A I、L A B I、L I、L I、L
A
A
A
A
A
A
A
B
C
C
B
C
C
C
B
C
C
B
A
二硫化氧干
A
A
A
A
A
A
B
二氧化硫干
A
A
A
A
A
A
B
硫酸，汽化
C
C
C
C
C
C
A
硫酸，游离
C
C
C
C
B
B
A
亚硫酸
C
C
B
B
B
C
A
焦油
A
A
A
A
A
A
A
三氟乙烯
B
B
B
A
A
A
A
松节油
B
B
A
A
A
B
A
醋
C
C
A
A
B
A
A
水，锅炉供水
B
C
A
A
C
A
A
水，蒸馏水
A
A
A
A
A
A
A
海水
B
B
B
B
A
A
A
氯化锌
C
C
C
C
C
金属材质的耐腐蚀性参考表
A 盐 硝酸钾
5%HNo3
90%H2S04+ 10%HNO3
RT
A腐 蚀
氯气
浓 度 ％ 5 48 100
50
10
50
20
40
50
30 20°C 饱和
25
25
42 20°C 饱和
10
50
10
全部
干
70%H2S04+ 30%HNO3
RT
50%H2SO4+ 50%HNO3
RT
铬酸
20
RT BP
王水
HCL RT HN03 BP
柠檬酸
10
RT BP
CAAA CCBA
苛性钠
硫酸
60
RT BP
C
C C
A C
A B
A 碱 苛性钠 A
80
RT BP
B C
C C
A C
C
A B
苛性钠
95
RT BP
B C
A C
A C
C
A C
氯化铁
10
RT BP
C
A A
B B
C C
A A
氯化钠
无
硝酸
机
酸
30
RT BP
C
A A
B C
C C
A 盐 氯化铵 A
A-耐 蚀性 好 （腐 蚀率 ＜ 0.13 mm/ 年B-）耐 蚀性 可以 （腐 蚀率 ＜ 0.131.3m m/ 年） C-耐 蚀性 差 （腐 蚀率 ＞ 1.3m m/ 年）
A
CA CC
腐 蚀 A
氯气
湿
A
氯水 饱和
A A
航空航天常见金属材料的耐腐蚀性能研究
航空航天常见金属材料的耐腐蚀性能研究引言：航空航天工业是一个对材料性能要求极高的行业。
航空航天常见的金属材料必须具备优异的耐腐蚀性能，以保障飞行器在恶劣环境中的可靠运行。
本文将对航空航天常见金属材料的耐腐蚀性能进行详细研究，并分析其应用场景。
一、铝合金铝合金是航空航天工业最为常用的材料之一，其轻量化和可加工性能使其成为飞行器制造的首选材料之一。
然而，铝合金耐腐蚀性能的研究一直是一个重要的课题。
1. 铝合金的耐腐蚀性能铝合金的耐腐蚀性能与其合金元素的种类、含量以及铝合金表面的处理方式有着密切的关系。
目前，常见的提高铝合金耐腐蚀性能的方法主要包括表面处理、合金元素控制和防护涂层等。
2. 应用场景铝合金在航空航天工业中广泛应用于飞机机身、燃油系统和其他结构组件中。
其良好的耐腐蚀性能使得飞机在各种天气条件下能够正常运行。
二、钛合金钛合金是航空航天工业中使用较多的一种金属材料。
其优异的强度和轻量化特性使得钛合金在制造飞行器时具有重要的地位。
1. 钛合金的耐腐蚀性能钛合金具有良好的耐腐蚀性能，主要得益于其表面形成的氧化物膜。
这一氧化物膜能够有效抵御各种腐蚀介质的侵蚀，从而保护钛合金本身不受损伤。
2. 应用场景钛合金广泛应用于飞机发动机、机翼等部件中。
其优异的耐腐蚀性能和高温性能使得飞机能够在极端条件下安全运行。
三、不锈钢不锈钢是一种耐腐蚀性能极佳的金属材料，在航空航天工业中有着重要的应用。
1. 不锈钢的耐腐蚀性能不锈钢由于含有一定比例的铬元素，使得其表面能够形成致密的氧化膜，有效保护不锈钢内部不被腐蚀。
不锈钢的耐腐蚀性能远远超过其他常见的金属材料。
2. 应用场景不锈钢在航空航天工业中主要应用于飞机内部的燃油储存和输送系统、各种管道以及其他关键设备上。
其优异的耐腐蚀性能保证了飞机运行的安全和可靠性。
四、镍基高温合金镍基高温合金是航空航天工业中需求量较大的一种材料。
其在高温环境下具备优异的性能，能够满足飞行器在高温下的工作需求。
金属材料的耐腐蚀性能表
B
B
C
硫酸Hale Waihona Puke 游离CCC
C
B
B
A
A
A
B
B
C
亚硫酸
C
C
B
B
B
C
A
A
A
A
B
C
焦油
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
三氟乙烯
B
B
B
A
A
A
A
A
A
A
A
B
松节油
B
B
A
A
A
B
A
A
A
A
A
A
醋
C
C
A
A
B
A
A
A
A
I、L
A
C
水，锅炉供水
B
C
A
A
C
A
A
A
A
A
A
B
水，蒸馏水 海水
氯化锌 硫酸锌
符号：
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
B
B
B
B
B
A
A
铸铁
A C C C A A A C A C C C C C C A C C A B C B A C A B C
302/304 不锈钢
A B A A A A A A A B A A B A A A A A A C B A A A A B B
316 不锈钢
A B A A A A A A A B A A A A A A A A A B B A A A A B B
-各种不锈钢的耐腐蚀性能
各种不锈钢的耐腐蚀性能304是一种通用性的不锈钢，它广泛地用于制作要求良好综合性能（耐腐蚀和成型性）的设备和机件。
301不锈钢在形变时呈现出明显的加工硬化现象，被用于要求较高强度的各种场合。
302不锈钢实质上就是含碳量更高的304不锈钢的变种，通过冷轧可使其获得较高的强度。
302B是一种含硅量较高的不锈钢，它具有较高的抗高温氧化性能。
303和303Se是分别含有硫和硒的易切削不锈钢，用于主要要求易切削和表而光浩度高的场合。
303Se不锈钢也用于制作需要热镦的机件，因为在这类条件下，这种不锈钢具有良好的可热加工性。
304L是碳含量较低的304不锈钢的变种，用于需要焊接的场合。
较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少，而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀（焊接侵蚀）。
304N是一种含氮的不锈钢，加氮是为了提高钢的强度。
305和384不锈钢含有较高的镍，其加工硬化率低，适用于对冷成型性要求高的各种场合。
308不锈钢用于制作焊条。
309、310、314及330 不锈钢的镍、铬含量都比较高，为的是提高钢在高温下的抗氧化性能和蠕变强度。
而30S5和310S乃是309和310不锈钢的变种，所不同者只是碳含量较低，为的是使焊缝附近所析出的碳化物减至最少。
330不锈钢有着特别高的抗渗碳能力和抗热震性．316和317型不锈钢含有铝，因而在海洋和化学工业环境中的抗点腐蚀能力大大地优于304不锈钢。
其中，316型不锈钢由变种包括低碳不锈钢316L、含氮的高强度不锈钢316N以及合硫量较高的易切削不锈钢316F。
321、347及348是分别以钛，铌加钽、铌稳定化的不锈钢，适宜作高温下使用的焊接构件。
348是一种适用于核动力工业的不锈钢，对钽和钻的合量有着一定的限制。
不锈钢的腐蚀与耐腐蚀的基本原理金属受环境介质的化学及电化学作用而被破坏的现象即腐蚀。
化学腐蚀的环境介质是非电解质（汽油、苯、润滑油等），电化学腐蚀的环境介质是电解质（各种水溶液）。
钛材的耐腐蚀性原理介绍
钛材的耐腐蚀性原理介绍钛材是一种具有优良耐腐蚀性能的金属材料，其耐腐蚀性的原理主要包括表面氧化膜形成、钝化膜稳定和金属本体稳定三个方面。
首先，钛材的耐腐蚀性能与其表面氧化膜密切相关。
钛金属在空气中能迅速形成致密的氧化膜，这是由于钛金属表面与氧气反应生成的氧化层稳定性较高。
这一氧化层具有一定的透氧性，能够防止氧气进一步侵蚀金属表面，形成一层致密的氧化膜。
这种氧化膜具有极高的稳定性和耐腐蚀性能，可以有效地隔离金属表面和腐蚀介质之间的接触，降低腐蚀的速度。
其次，钛材的耐腐蚀性还与钝化膜的稳定程度有关。
在酸性介质中，钛材表面的氧化膜容易被腐蚀剂侵蚀和破坏，但钛材金属表面与腐蚀介质之间的相互作用会形成一层稳定的钝化膜来阻止进一步的金属腐蚀。
钝化膜是一种致密、稳定的氧化膜，不仅能起到隔离金属与腐蚀介质之间的作用，而且具有一定的电解质阻隔性能，降低了电解质通过膜层进入金属基体的速率。
钝化膜的稳定性与其自身的晶体结构和组成有关，一旦钝化膜破坏，钛金属会重新与腐蚀介质发生反应，从而导致腐蚀的继续进行。
最后，钛材的金属基体的稳定也是其耐腐蚀性能优良的原因之一。
钛金属的自身稳定性非常高，其与大多数腐蚀介质（如酸、碱、盐等）的反应速度较慢。
这是由于钛金属在自然环境中很难发生自腐蚀，即使在酸性介质中，钛金属的基体也相对稳定，不会被腐蚀剂直接侵蚀。
此外，钛金属还具有较低的电位和良好的电化学稳定性，能够减少金属与腐蚀介质之间的电成分，从而降低了腐蚀的速度。
综上所述，钛材的耐腐蚀性能主要源于表面氧化膜的形成、钝化膜的稳定和金属基体的稳定这三个方面。
钛材表面的氧化膜能够隔离腐蚀介质与金属表面的接触，起到一定的防腐蚀作用；钝化膜能够稳定钛材的表面，在酸性介质中形成稳定的膜层，防止进一步的金属腐蚀；金属基体的稳定性能降低钛材在腐蚀介质中被腐蚀的速率。
这些因素的综合作用使得钛材具有优良的耐腐蚀性能，成为广泛应用于化工、航空航天等领域的金属材料。
316L不锈钢耐腐性性能
不锈钢316L的耐腐蚀性能不锈钢316L的耐腐蚀性能316L(UNS S31603)是以钼为基础的奥氏体不锈钢，这个不锈钢与常规的铬-镍奥氏体如304 合金相比，具有更好的抗一般腐蚀及点腐蚀、裂隙腐蚀性。
这些合金具有更高的延展性、抗应力腐蚀性能、耐压强度及耐高温性能。
一般属性316(UNS S31600), 316L(S31603), 317L(S31703) 是以钼为基础的奥氏体不锈钢, 与常规的铬-镍奥氏体如304 合金相比，具有更好的抗一般腐蚀及点腐蚀、裂隙腐蚀性。
这些合金具有更高的延展性、抗应力腐蚀性能、耐压强度及耐高温性能。
在要求更佳抗一般腐蚀和点腐蚀性能的应用中，317L比316或316L更受欢迎，因为317L含钼量达3-4％，316和316L的含钼量只有2-3％。
316 合金和316L 和317L铜-镍-钼合金还具有奥氏体不锈钢的典型特征，即良好的加工性及成形性。
耐腐蚀一般腐蚀和18-8不锈钢相比，316，316L和317L在大气环境下和其他温和环境下具有更佳的耐腐蚀性。
一般来说，不腐蚀18-8不锈钢的媒介，都不会腐蚀含钼的等级。
唯一例外的是高氧化性酸，如硝酸，含钼的不锈钢对这种酸的耐腐蚀性较弱。
在硫酸溶液中，316和317L比其他铬-镍类型的等级具有更良好的耐腐蚀性。
在温度高达120°F（38°C）的条件下，这两个等级对高浓度溶液都有良好的耐腐蚀性。
当然，使用期间的测试是必不可少的，因为作业条件和酸性污染物可能严重影响腐蚀速率。
浓缩含硫气体时，这两种等级比其他类型的不锈钢具有更好的耐腐蚀性。
然而，在这样的应用中，酸浓度对腐蚀速率的影响相当大，这一因素要慎重考虑。
含钼不锈钢316和3 17L，对其他各种环境都有一定的耐腐蚀性。
以下的腐蚀数据表明，这些合金在沸腾的20%磷酸溶液中，表现出优越的耐腐蚀性。
它们也被广泛应用于处理热有机酸和脂肪酸。
食物，医药产品的制造和处理，通常用到含钼的不锈钢，因为要尽量减少金属污染。
不锈钢的耐蚀性
不锈钢的耐蚀性时间：2011-5-615:00:28不 锈 钢 是 铬 、镍 含 量 较 高 的 合 金 钢 。
通 常 把 耐 大 气 腐 蚀 的 合 金 钢 称 为 不锈钢，把在酸中及其它强腐蚀性介质中耐腐蚀的合金钢称为耐酸钢。
一般把上述不锈钢与耐酸钢统称为不锈耐酸钢或简称为不锈钢1)铬 13 不锈钢铬 13 不锈钢（马氏体、铁素体）的牌号对照：本钢种含铬 12~14％，约为不锈钢必需含铬的最低量（Cr＞12％）。
它可 经热处理硬化，产生带磁性的马氏体结构，所以通称马氏体不锈钢。
低碳 品种有铁素体不锈钢。
它的耐蚀性和其它不锈钢类似。
能够耐大气、水、硝酸 、碱、盐、有机酸、 有机化合物及其它氧化性环境的腐蚀；不耐非氧化性酸（硫酸、盐酸等） 的腐蚀。
在含有卤素离子的溶液中可产生孔蚀和应力腐蚀破裂。
由于它不 含镍，铬含量也较低，所以一般耐蚀性都低于铬 17 铁素体和铬 18 镍 9 奥 氏体不锈钢。
它的强度和硬度高，韧性较低，常用于同时需要耐蚀性、强度和硬度的部 件，如阀门部件、球轴承等。
一般不用作槽、管等化工设备。
2)铬 17 不锈钢 铬 17 不锈钢（铁素体）的牌号对照:铬 17 不锈钢含铬 17~27％，晶粒结构主要是带磁性的铁素体，所以通称铁 素体不锈钢。
它不能经热处理硬化，但可通过冷加工硬化。
它的耐蚀性和其它不锈钢类似，耐大气性能优良，耐硝酸和其它氧化性环 境，也耐碱、盐、水、有机酸及其它有机化合物的腐蚀。
不耐非氧化性酸 （硫酸、盐酸等）的腐蚀。
其耐蚀性优于马氏体不锈钢，低于奥氏体不锈 钢，但在耐应力腐蚀破裂方面优于奥氏体不锈钢。
主要用于耐大气腐蚀的如汽车和建筑业的各类部件、家庭用具等，也可用 于硝酸工业的设备（如贮罐）。
但因其焊接、加工性能远低于铬 18 镍 9 钢，故在化工方面的应用受到了限制。
本钢种有含钛、不含钛和低碳等几个品种，其耐蚀性基本相似，低碳含钛 的钢对晶间腐蚀有较强的抵抗力。
最新7材料腐蚀与防护-各类耐蚀金属材料(上海交大材料)
7.3 铝合金
密度2.7g/cm3，重量轻，比强度高，非磁性材料 标准电极电位-1.67V，但易钝化 Al-Si系、 Al-Mg系、 Al-Cu系、 Al-Zn系 铝合金都存在点蚀问题，也可能发生晶间腐蚀、 SCC 铝合金使用都需要涂层保护
7.4 镁合金
密度小（1.74g/cm3），比强度高，活性高，平衡 电位-2.3V，非常负。
7材料腐蚀与防护-各类耐蚀金属 材料(上海交大材料)
7.1 铁基合金
6.1.1 铁及铸铁 铸铁合金化提高耐蚀性 一、高合金铸铁 1、高Si铸铁（14~18%Si） 形成SiO2致密保护膜，耐各种酸腐蚀，但不耐碱腐蚀 力学性能差，脆裂、铸造时就会开裂 2、高Ni铸铁（14~30%Ni） 耐碱蚀，海洋大气、海水 3、高Cr铸铁（15~30%Cr） 优良的耐蚀、耐磨性能 二、低合金铸铁 Cu、Sb、Sn、Cr、Ni等元素少量（0.1~1%wt）加入铸 铁后，在一定程度上提高铸铁耐蚀性。
7.2 铜合金
铜的耐蚀性好，其中青铜比黄铜好 一、黄铜（Cu-Zn合金） 简单黄铜（Cu、Zn二元）、复杂（特殊）黄铜 黄铜脱锌、季裂-SCC
二、青铜（Cu-Sn合金） 铝青铜、硅青铜、铍青铜、锰青铜、磷青铜
例：高铝锰青铜螺旋桨，阻尼性能好
三、白铜（Cu-Ni, Cu-Mn合金）
三、Ni-Cr合金 Inconel合金是这类合金的代表，是一类组成相 当复杂的多元合金。 Inconel 80-13.7可用于加工核反应堆锅炉传热管
四、Ni-Ti形状记忆合金 原子比50：50 形状记忆、高弹性
结束语
谢7.5 钛合金
重量轻，比强度高，易钝化，加工费用高，价贵
Ti-6Al-4V 钛合金会产生缝隙腐蚀、SCC、氢脆 Ti-Mo用于盐酸腐蚀介质
常用合金纯金属的耐腐蚀性能
类
别
名称
耐腐蚀性能
附注
合
金
316SST
316LSST
是常用的奥氏体不锈钢。同标准的302SST不
锈钢相比较，316SST和316LSST对硫酸、硫化物溶液、钠 及锰的盐溶液、盐酸溶液及磷酸溶液的耐蚀性都优于302SST,对醋酸、蚁酸、甲酸和热碱溶液也具有良好的耐 蚀性。此类钢的含碳量较低，故焊接后可不进行热处理，尤 其是称为超低碳不锈钢的316LSST,抗晶间腐蚀性能优于
(v50C)、盐酸、硫酸、磷酸、醋酸、次氯酸盐、氯化铁、 氯化铜、苛性钠、海水和各种有机酸下工作。
纯 金 属
镍
特别能耐碱的腐蚀，不论在高温或熔融的碱中都比较稳 定，所以主要用于制碱工业。
在常温下，镍在海水和盐类溶液及有机介质 (如脂肪酸、
酚、醇等)中极为稳定。
不耐无机酸腐蚀，在醋酸和 蚁酸中也不稳定。
RT
O
•
•
•
•
•
盐酸
10
BP
O
O
O
•
O
O
有
醋酸
100
BP
O
•
•
•
•
•
RT
O
O
•
O
Q
RT
O
O
•
•
20
BP
O
O
O
•
O
O
机
甲酸
50
BP
O
O
•
•
RT
O
G
O
•
O
O
盐
RT
O
a
•
Q
•
O
金属材料的耐腐蚀性能
金属材料的耐腐蚀性能金属材料的腐蚀可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。
化学腐蚀是指金属与化学介质直接发生物理或化学反应，导致金属表面发生变化和损坏；电化学腐蚀是指在电解质溶液中，在外加电势作用下金属与电解质发生氧化和还原反应，导致金属表面发生电化学反应而被损坏。
1.不锈钢：不锈钢是一类铁合金，其具有优良的耐腐蚀性能。
这是由于不锈钢中含有铬元素，在与氧发生反应后形成致密的氧化铬层，这一层薄膜可以有效地防止金属与外界介质进一步反应。
此外，不锈钢中还含有其他元素，如镍、钼等，它们也能够提高不锈钢的耐腐蚀性能。
2.铝合金：铝合金是一种常用的结构材料，在环境中有良好的耐腐蚀性能。
这是由于铝合金表面形成一层致密的氧化铝膜，这层膜可以保护金属基体不受腐蚀。
然而，铝合金在碱性和酸性环境中的耐腐蚀性能相对较差，这是由于氢氧化物离子和硝酸离子会破坏氧化铝膜。
3.镍合金：镍合金具有优良的耐腐蚀性能，特别适用于化工、航空等领域的高温和腐蚀介质下的应用。
镍合金中的镍元素具有极高的耐腐蚀性能，在高温和酸性环境中能够保持稳定的性能。
此外，镍合金中还常含有钼、铬等元素，它们能够提高镍合金的耐腐蚀性能。
除了上述常用的金属材料外，还有许多其他金属具有良好的耐腐蚀性能，如钛合金、铬合金等。
这些金属材料在不同的应用领域具有广泛的应用，可以用于制造化工设备、船舶、食品加工设备等。
在实际应用中，为了进一步提高金属材料的耐腐蚀性能，人们常常采取一些表面处理和防护措施，如电镀、鍍层和表面涂层等。
这些措施可以进一步降低金属与外界介质的接触，从而提高金属材料的稳定性和抵抗能力。
总之，金属材料的耐腐蚀性能是衡量金属材料质量的重要指标之一、不同金属材料的耐腐蚀性能取决于多种因素，包括金属本身的化学性质、物理性质、表面处理和使用环境等。
通过选择适当的金属材料，并采取合适的防护措施，可以有效地提高金属材料的耐腐蚀性能，延长其使用寿命。
金属及非金属材料耐腐蚀性能分析
非氧化 性盐
氧化性 盐
中性盐 酸性盐 碱性盐
中性盐 酸性盐
表 4-1 无机盐溶液的腐蚀特性
种类
腐蚀阴极反
腐蚀特性
应
NaCl、KCl、Na2SO4、 K2SO4 、LiCl
NH4Cl、(NH4)2SO4、 MgCl2、MnCl2、FeCl2、
氧去极化
氢去极化＋ 氧去极化
腐蚀性随氧浓度 增大而增大
腐蚀性接近相同 pH 值的酸溶液
延长使用寿命最基本、最重要的环节。
纯金属耐腐蚀的原因可以归结于以下三个方面：一是由于自身的热力学稳定性而
耐蚀；二是由于钝化而耐蚀；三是由于形成有保护作用的腐蚀产物膜而耐蚀。工程材料
绝大多数是合金，合金的耐蚀性仍然决定于上述三方面的因素。加入适当的合金化元素，
可以进一步提高材料的热力学稳定性，或提高材料钝化能力及形成表面保护膜的能力，
Ee=Eo+RTlnαMn+／nf
(4-3)
Ee’=Eo’－ RTlnαO/nF
(4-4)
共轭反应式（4-1）和式（4-2）发生的热力学条件是去极化剂O的还原反应的平衡
电位E／e高于金属M的氧化反应的平衡电位Ee，二者差值越大，腐蚀反应的热力学倾向就
1
越大。金属在水溶液中发生腐蚀时，大多数情况下去极化剂是溶液中的氢离子或氧，阴
4.3 耐腐蚀材料的选用 4．3．1 腐蚀环境调查 腐蚀环境的主要特征参数包括介质组成、温度、流速、压力、固体颗粒种类与含量、
介质循环量、介质组成的变化、气液界面状况、蒸发与浓缩条件等，其中最重要参数是 介质组成和温度。
（1）介质组成 介质组成决定其氧化性或还原性、酸碱性，除了要搞清楚介质 的主要成分以外，还必须了解主要侵蚀性杂质的种类与含量。例如：微量的氯、氟离子 即可破坏钝化，重金属离子会加速腐蚀，氧和氧化剂的存在能促进可钝化金属发生钝化； 也可能加 速非钝化金属的腐蚀。在有机介质中，水含量和介质导电性对腐蚀也有重要影响。
常用几种特种金属材料的耐腐蚀特点及应用
常用几种特种金属材料的耐腐蚀特点及应用Several Special Metal Corrosion Resistance Characteristics and their Using Status南京奇石乐电气有限公司有色金属事业部技术支持:025-总工程师:张清彪前言随着国内经济的快速发展尤其是化工行业的技术改造升级的加快，特种金属材料在国内的应用越来越广泛，南京宝色钛业有限公司通过近几年的研究及开发已成为国内最大的特种金属材料设备制造加工企业之一，结合国内近几年特种金属材料的应用发展状况，对国内近几年及正在逐步推广应用的几种特种金属材料进行了分析整理，并对这几种特种金属材料的推广使用提出了一些建议,希望能够引起国内相关主管部门及设备生产厂家的重视。
上世纪90年代前，由于国内石化、化工等行业发展缓慢及与国外的同行接触较少，因此特种金属材料在石化、化工等相关行业的推广应用也相对滞后，设备用材主要还是集中在碳钢、不锈钢，以及应用一些廉价的防腐方式（采用搪瓷，橡胶衬里、或耐蚀涂料等）近些年来,国内经济的快速发展，尤其是石油、化工等相关行业的大力发展，对生产设备的材料也提出了越来越高的防腐要求，从而也带动了国内相关研究院所加工企业（如合肥通用所、宝鸡有色金属加工厂等）对此的开发研究，以及相关设备制造厂家特种金属材料设备制造技术装备能力的提高（如爆炸复合技术的应用），这期间也离不开国家政府的推动（国家钛办、中石化国产化办公室），尤其是国产化进程的加快。
同时一些国际特种材料供应商（德国克虏勃、美国冶联公司等）的大力宣传也推动了特材应用步伐，这些因素都在不同程度上推动了国内特种金属材料的开发应用。
以下整理分析了几种特种金属材料的特点及应用。
一.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 (Grade3) 工业纯钛TA9 (Grade11) Ti-0.2PdTA10 (Grade12) Ti-0.3Mo-0.8NiTC4 (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。
钛材耐腐蚀数据
钛材耐腐蚀数据一、引言钛是一种具有优异耐腐蚀性能的材料，广泛应用于航空、医疗、化工等领域。
了解其在各种环境下的耐腐蚀性能对于工程实践和科学研究具有重要意义。
本文将对钛材在不同环境下的耐腐蚀数据进行详细分析，以便更好地评估其在不同应用场景中的适用性。
二、酸性环境耐腐蚀机理：钛在酸性环境中不易被氧化，主要归功于其表面形成的氧化膜。
这层氧化膜具有高度耐蚀性，能有效地阻止氢离子和氧离子透过，从而保护金属基体不受腐蚀。
实验数据：在常温下，钛材在稀硫酸、盐酸等强酸中表现出良好的耐腐蚀性。
在浓度为5%的硫酸中，钛的腐蚀速率仅为0.004mm/a。
应用实例：钛在石油化工、化肥生产等领域广泛应用于制造换热器、反应釜等设备，这些设备经常接触酸性介质，钛的优异耐腐蚀性确保了设备的安全与长效。
三、碱性环境耐腐蚀机理：在碱性环境中，钛的表面会形成一层坚固的氧化膜，同时阻止了碱离子的侵蚀。
实验数据：钛在氢氧化钠溶液中表现出良好的耐腐蚀性。
在浓度为1mol/L的氢氧化钠溶液中，钛的腐蚀速率较低。
应用实例：在纸浆和造纸工业中，碱是主要的化学品，使用钛材制造的设备能有效抵抗碱的腐蚀，提高设备的使用寿命。
四、盐溶液耐腐蚀机理：盐溶液中的氯离子容易破坏金属表面的氧化膜，但钛对氯离子有很好的抵抗力。
实验数据：在氯化钠溶液中，随着浓度的增加，钛的腐蚀速率略有上升，但仍保持在较低水平。
应用实例：海洋环境中使用的管道、船舶部件等经常接触海水，这些场合使用钛材能有效抵抗盐雾的侵蚀。
五、有机溶剂耐腐蚀机理：有机溶剂对金属的腐蚀作用主要通过化学反应实现。
然而，钛对多种有机溶剂表现出良好的耐腐蚀性。
实验数据：钛在甲醇、乙醇等有机溶剂中表现出较高的耐腐蚀性。
在甲醇中，即使经过长期浸泡，钛的腐蚀速率也较低。
应用实例：在精细化工领域，许多反应需要使用有机溶剂。
在这些场合，使用钛材制造的反应釜、管道等设备能够确保产品的质量和生产安全。
六、高温环境耐腐蚀机理：在高温环境下，金属的氧化速度会显著增加。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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优点：具有优良的综合力学性能和加工性能，而且 耐蚀性也优于其他不锈钢。 缺点：在含氯化物溶液中不耐应力腐蚀，易发生点 蚀和缝隙腐蚀。价格偏高。 应用：石油、化工、食品、医疗等行业，常见的栏 杆、灯柱等
铁素体不锈钢
• 高铬铁素体不锈钢发展较早，成本较低。 • 屈服强度比奥氏体不锈钢高，但脆性大，加工
耐硫酸露点腐蚀低合金钢
对降低硫酸露点腐蚀最重要的合金元素 仍然是 、 和 。
其中已经成为耐硫酸露点腐蚀钢的基本成分之一。 一般含量在、含量在为宜。 在含铜钢中同时加入(<)与(<)可以提高钢的耐硫酸腐
蚀性
不锈钢
()>的合金在大气下不生锈，称为不锈钢。
不锈钢钝化膜具有如下特点： 膜很薄，厚度在 ； 膜中的成分中富含； 膜的结构为尖晶石结构，
耐蚀性： 耐大气、淡水和海水腐蚀，
不产生应力腐蚀和脱锡腐蚀 应用：
铝及铝合金
纯铝
纯铝具有银白色金属光泽, 密度小( ), 熔点低(℃) 导电(仅低于、、)、导热性能优良。
金属材料中电极电位最负，但在大 气和中性溶液中，表面形成致密 牢固的氧化物保护膜使铝表面钝 化。
铝在值为的介质中易钝化，膜的组 成为或。
用途： 应用与含氯离子介质中 在土壤和大气中极其耐蚀
钛及钛合金
耐蚀钛 合金主要分为α型和β型 α型室温下是密排六方结构 β型室温下是体心立方结构 钛合金的腐蚀类型：
比较耐点蚀和缝隙腐蚀 对氢脆敏感 应力腐蚀开裂和焊区腐蚀是两种重要的腐蚀破坏形式
镁及镁合金
• 纯镁活泼金属，电极电位，比铝、铁都负。 • 镁及其合金表面形成的氧化膜不致密、不
连续，保护性差，但在值大于时，发生钝 化。 • 在干燥空气中氧化膜为，在潮湿中为()， 另外对及其合金的腐蚀影响很大。
镁的氧化膜通常具有三层结构
镁及镁合金
镁及其合金的腐蚀类型： 电偶腐蚀，通常作为牺牲阳极中的阳极金属； 点蚀，α相溶解为阳极相，β相为阴极相，产生所谓
的闭塞电池，加剧腐蚀； 晶间腐蚀，其发生可能与β相分布有关； 缝隙腐蚀，基本不存在；
• 常见的马氏体铁素体双相不锈钢为。 • 双相钢的耐蚀性接近马氏体，但硬度低，塑性
和韧性较好，具有良好的焊接性能。 • 常用于食品和奶制品工业中，也可以作为耐热
钢，如℃下工作的气轮机叶片和锅炉零件
奥氏体铁素体双相不钢
• 同时具有奥氏体铁素体组织，两相比例接近。 • 主要有型、型和型三类 • 优点：对晶间腐蚀不敏感，具有良好的耐应力
性差。 • 主要类型：型、型、型、高纯高铬型。 • 其中高纯高铬型不锈钢，具有优异的耐蚀性
和抗应力腐蚀性。
马氏体不锈钢
• 室温下具有马氏体组织的铬不锈钢。 • 典型钢种有、、和等。 • 具有优良的耐全面腐蚀的性能，可以耐弱酸。 • 马氏体不锈钢具有高硬度特点，常用于耐磨部
件或刃具
马氏体铁素体双相不锈钢
热处理可以改变合金的组织结构，从而改变合金耐蚀 性 （）相对湿度
湿度越大，腐蚀速度越快 （）值 （）的影响
锆及锆合金
锆的活性很高，但在空气和水溶液中易形成氧化膜， 使其具有优异的耐蚀性能。
锆及锆合金的耐蚀性： （）在水中的耐蚀性 （）在酸性介质中，在浓度极限下耐蚀； （）在碱性介质中，独一无二的耐腐蚀材料； （）在含有的介质中，迅速腐蚀
锆及锆合金 _____________________________
• 吸氢及氢脆 Zr是典型的吸氢金属，在高温条件下能够吸收 氢气，形成金属氢化物，最终导致氢脆。
个人整理，仅供交流学习！
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多数情况下，不发生析氢腐蚀，可能进 行吸氧腐蚀，而且容易形成二价铜离子。
铜及铜合金
耐蚀性： 在大气中，铜耐蚀，形成 ()保护膜； 工业大气中，形成 ()；在海洋大气中，形成 ()保护膜。 不耐硫化物腐蚀，在有氨、氨水或等介质中，加速腐蚀。
应用: 家用热水器、空调水管；在海水中工作的设备或舰 艇的零件。
• 合金元素的在海洋环境下的耐蚀作用 • 合金元素富积在锈层中，降低了锈层的氧化物
晶体缺陷、并提高了锈层的致密性和黏附性， 阻碍了、、向钢表面扩散，从而提高耐海水腐 蚀性能。
耐硫酸露点腐蚀低合金钢
• 在锅炉的低温部位，由于与水汽作用而凝结 成，引起金属部件腐蚀，称硫酸露点腐蚀。
• 一般燃气中的含量超过*，可以使环境露点 升高至 ℃ 。
腐蚀类型： 点蚀，最常见的腐蚀形式。 晶间腐蚀，主要由于热处理不当产生析出
相造成的。 应力腐蚀开裂，主要与晶间腐蚀有关
镍及镍合金
纯镍 电极电位，但在非氧化性酸中却很耐蚀。在干燥和潮湿 空气中都耐蚀。突出点在碱类溶液中完全稳定，是优良 的耐碱材料之一。
镍合金 () 合金 镍铜可以形成无限固溶体。 典型合金为蒙乃尔合金（），在还原性介质中比纯镍耐蚀，
锆及锆合金
锆及其合金的腐蚀类型 （）均匀腐蚀 （）疖状腐蚀 （）沉淀相腐蚀 （）点蚀 （）应力腐蚀开裂 （）吸氢及氢脆 （）焊区腐蚀
锆及锆合金
• 疖状腐蚀 • 疖状斑为灰白色，表面突起，呈透镜状，深度可
达μ。 • 机理： • 在金属基体的晶界或者在早期生长阶段连续致
密氧化物的局部破裂形核，导致成分局部变化或 晶面簇晶体位向变化。
第章典型金属材料的耐蚀性
提高金属耐蚀性的途径—合金化
. 提高热力学稳定性 阻滞阴极过程 阻滞阳极过程 . 增大腐蚀体系的电阻
合金化提高热力学稳定性
合金化阻滞阴极过程
合金化阻滞阳极过程
合金化阻滞阳极过程
合金化阻滞阳极过程
合金化阻滞阳极过程
合金化增大腐蚀体系的电阻
耐蚀低合金钢
• 耐大气腐蚀低合金钢 • 耐海水腐蚀低合金钢 • 耐硫酸露点腐蚀低合金钢 • 耐硫化物腐蚀低合金钢 • 其他耐蚀低合金钢
占。
钢铁及其它材料
汽车制造业：铝合金、镁合金的使用量 越来越多。
铜及铜合金
纯铜呈紫红色，故又称紫铜,属于半贵金属。 具有面心立方晶格，无同素异构转变，无磁性。塑性好. 熔点℃ 密度
纯铜具有优良的导电性和导热性，在大气、淡水和冷凝水中有良好的 耐蚀性
具有较正的电位 :
*在大多非氧性介质中(、 )抗蚀性 较好, 而在氧化性介质中(、）易被 腐蚀
在氧化性介质中比纯铜耐蚀。 对卤素中性水溶液，中等温度的稀硫酸、盐酸、磷酸，一
定温度和浓度的碱溶液都耐蚀。 对各种浓度和温度的氢氟酸特别耐蚀。
镍及镍合金
() 合金 和可以形成一系列固溶体。具有良好的力学和耐蚀性能，
如哈氏合金系列 耐盐酸和硫酸、耐所有浓度温度的磷酸，不耐硝酸。 哈氏合金在室温下耐所有浓度的盐酸和氢氟酸腐蚀，在
促使锈层非晶态转变，含量在。 含量在 为宜，其作用被认为是促进尖晶石氧化物生成。的作用促使尖
晶石氧化物非晶化转变，所以两者配合效果尤为明显。
耐大气腐蚀低合金钢
• 对提高耐侯性稍有效果的合金元素 • 主要有、、、 等 • 在含量时，耐侯性效果最好，而低于时效果
较差。 • 含量在范围内，通常与 联用效果比或明显。 • 对提高耐侯性没有效果的合金元素 • 上述主合金要元有素、的、复、合等添加。，比单独添加有更好的效果
硫酸露点腐蚀机理
硫酸露点腐蚀的三个阶段 第一阶段，低温、低浓度的硫酸活化阶段； 第二阶段，高温、高浓度腐蚀环境（> ℃, >） 第三阶段，高温、高浓度腐蚀环境，与第二阶段
相似。
* 如环境中含有大量未燃烧的炭微粒，可以促进的产 生，促使含有和的铜钢钝化，腐蚀降低，但非钝化钢， 参加阴极反应，腐蚀速度增加。
• 由于高硫重油或煤作燃料中含有和，因此以 此为燃料的的锅炉容易发生硫酸露点腐蚀。
硫酸露点腐蚀机理
燃料中的含硫量与空气过剩系数决定了的量；
的量影响了露点温度
燃气中水分含量与金属表面温度决定了凝结浓度
如：金属表面温度度，硫酸浓度为
金属表面温度度，硫酸浓度为
在金属表面温度低于露点 ℃ ，硫酸浓度最大
腐蚀与腐蚀疲劳性能，耐点蚀和缝隙腐蚀。 • 应用于海洋、石油石化、尿素、硫酸、磷酸、
草酸工业中。
工业生产中，通常把以铁为基的金属材料称为黑色金属， 如钢与铸铁，把非铁金属及其合金称为有色金属，如铝、 镍、锌、钛、铜金属及合金。
有色金属及合金与钢铁材料相比，具有许多特殊性能， 是现代工业生活中不可缺少的金属材料。
镁及镁合金
• 应力腐蚀开裂，纯镁不发生，和合金元素增加了敏感 性；
• 腐蚀疲劳，镁合金在空气中存在疲劳极限，在腐蚀介 质中不存在，腐蚀介质降低了镁合金的疲劳寿命。
• 磨损腐蚀，磨损腐蚀加剧了镁合金的腐蚀速度。
镁及镁合金
影响镁及其合金腐蚀的因素： （）合金成分： 含量质量分数低于，对腐蚀速率影响不大的元素，
铜及铜合金
黄铜
铜锌合金，主要有单相α黄铜(<)和复相(αβ) ()
和单相β黄铜()三类。其耐冲击腐蚀性能比纯铜
好。
黄铜 黄 铸件 铜
常见腐蚀类型 黄铜脱锌
黄铜的主要破坏形式，容易在热海水中或中性 溶液供氧不充分情况下发生。
铜及铜合金
青铜 铜锡合金，也有铝青铜、砷青铜、硅青铜、铍
青铜。 锡青铜按锡含量分，有、和三种。青铜制品
本章重点介绍、铜及铜合金、铝及铝合金、镍及镍合金 、镁及镁合金和锆及锆合金。
有色金属及其合金与钢铁相比，具有许多特性：
☆ ，，及其合金密度小 ☆ ，，及其合金导电性好 ☆ ，，，及其合金耐高温 ☆ ，，及合金具有优良的耐蚀性
有色金属及其合金的应用在国民经济中占越来越重要地位
飞机制造业：轻金属占总重量的，
耐海水腐蚀低合金钢
• 美国钢铁公司 • 系低合金钢，对海水飞溅带具有优良的耐蚀性。