合金(jin),從外(wai)表看,是(shi)一(yi)座五顏六色(se)的(de)(de)(de)金(jin)屬“大(da)(da)廈(sha)(sha)”,因為(wei)砌(qi)成“大(da)(da)廈(sha)(sha)”的(de)(de)(de)“磚”是(shi)各色(se)各樣(yang)的(de)(de)(de)。更重要的(de)(de)(de)是(shi),各色(se)各樣(yang)的(de)(de)(de)“磚”,砌(qi)到“大(da)(da)廈(sha)(sha)”上(shang)以后,把它們的(de)(de)(de)特(te)性也帶進“大(da)(da)廈(sha)(sha)”里,能夠顯著地(di)改(gai)變金(jin)屬“大(da)(da)廈(sha)(sha)”的(de)(de)(de)結構和性能:砌(qi)上(shang)“耐火(huo)磚”-鎢,金(jin)屬的(de)(de)(de)“大(da)(da)廈(sha)(sha)”就(jiu)不怕烈火(huo)燒;砌(qi)上(shang)“耐酸(suan)(suan)磚”-鉻,“金(jin)屬大(da)(da)廈(sha)(sha)”就(jiu)不怕酸(suan)(suan)腐蝕(shi)。


 把金(jin)(jin)屬制(zhi)成合(he)(he)金(jin)(jin),有時簡直會變(bian)個樣兒,就像因缺乏(fa)某(mou)種(zhong)(zhong)維(wei)生素而弱(ruo)不經風的人,只(zhi)要體內補充了(le)這(zhe)種(zhong)(zhong)維(wei)生素,很快就會身強體壯起來(lai)。為了(le)防止金(jin)(jin)屬的腐蝕衰亡,我們也可根據需要“對癥下藥”,給(gei)金(jin)(jin)屬“注射(she)”上某(mou)些合(he)(he)金(jin)(jin)元(yuan)素,以增強抵抗(kang)腐蝕的能力,這(zhe)就是(shi)合(he)(he)金(jin)(jin)法。


  前面介紹(shao)的各種防腐(fu)(fu)方法(fa),都是著眼(yan)于改變金(jin)(jin)屬(shu)(shu)所處(chu)的環境,使金(jin)(jin)屬(shu)(shu)不(bu)具備生銹的條件,即從外因(yin)上避免或減緩(huan)了金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的腐(fu)(fu)蝕(shi)。而合金(jin)(jin)法(fa)是從內因(yin)上考慮,改變金(jin)(jin)屬(shu)(shu)制(zhi)品本(ben)身的組成和結構,提高金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的素質,使它(ta)能“拒(ju)腐(fu)(fu)蝕(shi)、永不(bu)變”。


鎢礦石.jpg  硅鐵.jpg


  要使合金(jin)(jin)(jin)的抗(kang)腐蝕(shi)性能(neng)增強,通常是(shi)向合金(jin)(jin)(jin)中加入比較(jiao)穩定的金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(例(li)如向銅中加入金(jin)(jin)(jin)),或(huo)加入較(jiao)易(yi)鈍化(hua)的金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(例(li)如向鋼(gang)鐵中加入鉻),以(yi)及加入能(neng)改變金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的結構和性能(neng)的其他金(jin)(jin)(jin)屬(shu)或(huo)非金(jin)(jin)(jin)屬(shu)等。


  合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong)加入穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)(ding)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)能(neng)耐腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi),是因為(wei)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)(ding)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)均勻分布在(zai)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)中(zhong),當(dang)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)表面不(bu)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)(ding)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)被(bei)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)破壞后,剩下的(de)(de)(de)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)(ding)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)暴(bao)露(lu)出來,在(zai)合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)表面形成了一種穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)(ding)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)層,保護了內(nei)部金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)不(bu)被(bei)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)。所以穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)(ding)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)的(de)(de)(de)含(han)量(liang)越高,合(he)(he)金(jin)(jin)(jin)的(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)能(neng)就越好。在(zai)氯堿(jian)廠里,常用鑄鐵(tie)鍋(guo)熬(ao)制燒(shao)堿(jian),熱的(de)(de)(de)燒(shao)堿(jian)對鑄鐵(tie)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)很厲害,如(ru)果使(shi)(shi)用含(han)有少(shao)量(liang)鎳的(de)(de)(de)鑄鐵(tie)鍋(guo),熬(ao)堿(jian)鍋(guo)的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用壽命就可(ke)大大延長,因為(wei)鎳是耐燒(shao)堿(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)的(de)(de)(de)穩(wen)(wen)定(ding)(ding)(ding)(ding)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)(shu)。


  合金(jin)中加入(ru)易鈍化金(jin)屬(shu)能(neng)耐腐蝕,是(shi)(shi)因(yin)為加入(ru)的金(jin)屬(shu)可使合金(jin)表面(mian)形成(cheng)一(yi)層(ceng)牢固而致密的保護膜,這種保護膜可以是(shi)(shi)易鈍化金(jin)屬(shu)的氧化物(wu),也可能(neng)是(shi)(shi)合金(jin)中幾種金(jin)屬(shu)的混和氧化物(wu)。例如,一(yi)些耐酸(suan)器皿常用硅鐵(含硅14%~17%)制造。


  硅鐵受到某些酸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用,表(biao)(biao)面(mian)能(neng)形(xing)成(cheng)(cheng)一(yi)層堅固(gu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)二氧(yang)化硅保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)膜(mo)(mo),如(ru)(ru)果受到機械(xie)作用如(ru)(ru)碰撞、摩擦,保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)膜(mo)(mo)被破壞,在酸的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作用下又會很快再長出來(lai)(lai),所以(yi)(yi)硅鐵器皿能(neng)耐酸腐(fu)蝕。黃(huang)銅(tong)(tong)是銅(tong)(tong)和鋅的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)合金(jin),鋅的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加入(ru)使(shi)(shi)銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)(wen)定性(xing)增(zeng)加。當(dang)黃(huang)銅(tong)(tong)中(zhong)(zhong)鋅含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)在15%以(yi)(yi)下時(shi),表(biao)(biao)面(mian)形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)膜(mo)(mo)中(zhong)(zhong)銅(tong)(tong)和鋅的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化物(wu)都有(you)。當(dang)鋅的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)在20%以(yi)(yi)上(shang)(shang)時(shi),表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)膜(mo)(mo)幾乎全(quan)是氧(yang)化鋅,因為(wei)鋅的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)較(jiao)高,即使(shi)(shi)能(neng)生成(cheng)(cheng)氧(yang)化銅(tong)(tong),其中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)也會被鋅還原出來(lai)(lai),而再變成(cheng)(cheng)氧(yang)化鋅。如(ru)(ru)果黃(huang)銅(tong)(tong)中(zhong)(zhong)再加入(ru)少量(liang)(liang)鋁,在高溫下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)(wen)定性(xing)就更(geng)好(hao)。高鉻(ge)(ge)鑄鐵(含(han)(han)(han)(han)鉻(ge)(ge)25%~36%)在與氧(yang)化性(xing)物(wu)質接觸(chu)時(shi),具(ju)有(you)很好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕穩(wen)(wen)定性(xing),因為(wei)在合金(jin)表(biao)(biao)面(mian)上(shang)(shang),形(xing)成(cheng)(cheng)了穩(wen)(wen)定的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化物(wu)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)膜(mo)(mo)。當(dang)合金(jin)中(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)(han)量(liang)(liang)一(yi)定時(shi),它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕性(xing)隨合金(jin)中(zhong)(zhong)含(han)(han)(han)(han)碳量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加而降低,因為(wei)碳能(neng)與鉻(ge)(ge)生成(cheng)(cheng)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳化物(wu),消(xiao)耗了一(yi)些鉻(ge)(ge),使(shi)(shi)合金(jin)表(biao)(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化物(wu)膜(mo)(mo)大為(wei)減少。所以(yi)(yi),一(yi)般(ban)含(han)(han)(han)(han)鉻(ge)(ge)鑄鐵(鑄鐵中(zhong)(zhong)含(han)(han)(han)(han)碳多)比含(han)(han)(han)(han)鉻(ge)(ge)量(liang)(liang)相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)含(han)(han)(han)(han)碳少)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕穩(wen)(wen)定性(xing)差。常(chang)見的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang),光亮美觀不易(yi)生銹(xiu),主要就是由于鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)含(han)(han)(han)(han)有(you)12%以(yi)(yi)上(shang)(shang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge),表(biao)(biao)面(mian)形(xing)成(cheng)(cheng)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化物(wu)保(bao)(bao)護(hu)(hu)(hu)膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緣故。


  但是,不銹鋼不生銹也是有條件的,只是在硝酸、氧化劑溶液和其他含氧的中性溶液中,不銹鋼才穩定,因為在這種環境中,有利于鉻的氧化物的生成。如果讓不銹鋼長期接觸非氧化性酸,保護膜就會遭到破壞,不銹鋼就要生銹了。


合金獎杯.jpg  國際鈍性會議.jpg


  鈍(dun)(dun)(dun)性(xing)(xing)的爭論:不(bu)銹鋼(gang)的良(liang)好(hao)耐腐蝕性(xing)(xing)是基于其可鈍(dun)(dun)(dun)化性(xing)(xing)。金(jin)屬由于鈍(dun)(dun)(dun)化所導致的狀態(tai),稱為鈍(dun)(dun)(dun)態(tai)或(huo)鈍(dun)(dun)(dun)性(xing)(xing)。關于鈍(dun)(dun)(dun)性(xing)(xing)曾提出多種不(bu)同假(jia)說,主要有氧(yang)化物(wu)膜(mo)理(li)論、吸附理(li)論、化合價理(li)論和反(fan)應(ying)速(su)度(du)理(li)論。1913年(nian)以(yi)來已召開了多次國際鈍(dun)(dun)(dun)性(xing)(xing)會議(yi),但關于鈍(dun)(dun)(dun)性(xing)(xing)的本質至今仍未(wei)最終(zhong)闡明,甚至就其確(que)切的定義亦未(wei)取得一致意見。目前多數學者(zhe)支持氧(yang)化膜(mo)理(li)論。