提高不锈钢耐蚀性的合金化原理

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提高不锈钢耐蚀性的方法很多，如表面涂一层耐蚀金属、涂敷非金属层、电化学保护和改变腐蚀环境介质等。但是利用合金化方法，提高材料本身的耐蚀性是最有效的防止腐蚀破坏的措施之一，其方法如下：

　　(1)加入合金元素，提高钢基体的电极电位，从而提高钢的抗电化学腐蚀能力。一般钢中加入Cr、Ni、Si多元素均能提高其电极电位。由于Ni较缺，Si的大量加入会使钢变脆，因此，只有Cr才是显著提高钢基体电极电位常用的元素。

　　Cr能提高钢的电极电位，但不是呈线性关系、如图5.1所示。实验证明钢的电极电位随合金元素的增加，存在着一个量变到质变的关系，遵循1/8规律。当Cr含量达到一定值时即1／8原子(l／8、2／8、3/8……)时，电极电位将有一个突变。因此，几乎所有的不锈钢中，Cr含量均在12.%(原子)以上，即11.7%(质量)以上。

　　(2)加入合金元素使钢的表面形成一层稳定的、完整的与钢的基体结合牢固的纯化膜。从而提高钢的耐化学腐蚀能力。如在钢中加入Cr,Si.Al等合金元素，使钢的表层形成致密的Cr2O3,SiO2,Al2O3等氧化膜，就可提高钢的耐蚀性。

　　(3)加入合金元素使钢在常温时能以单相状态存在，减少微电池数目从而提高钢的耐蚀性。如加入足够数量的Cr或Cr-Ni,使钢在室温下获得单相铁素体或单相奥氏体。

　　(4)加入Mo、Cu等元素，提高抗腐蚀的能力。

　　(5)加入Ti，Nb等元素，消除Cr的晶间偏析，从而减轻了晶间腐蚀倾向。

　　(6)加入Mn、N等元素，代替部分Ni获得单相奥氏体组织，同时能大大提高铬不锈钢在有机酸中的耐蚀性。

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