合金(jin),從外表看,是一座五顏(yan)六色(se)的金(jin)屬(shu)“大(da)(da)廈(sha)”,因(yin)為砌成“大(da)(da)廈(sha)”的“磚”是各色(se)各樣的。更重要的是,各色(se)各樣的“磚”,砌到(dao)“大(da)(da)廈(sha)”上以后,把它們(men)的特性也帶(dai)進(jin)“大(da)(da)廈(sha)”里,能(neng)夠顯(xian)著地改(gai)變(bian)金(jin)屬(shu)“大(da)(da)廈(sha)”的結構(gou)和性能(neng):砌上“耐火(huo)磚”-鎢(wu),金(jin)屬(shu)的“大(da)(da)廈(sha)”就不怕烈火(huo)燒(shao);砌上“耐酸磚”-鉻,“金(jin)屬(shu)大(da)(da)廈(sha)”就不怕酸腐蝕。


 把金屬(shu)(shu)制(zhi)成合金,有時簡(jian)直會變個樣兒,就(jiu)(jiu)像因缺乏某(mou)種(zhong)維生素而弱(ruo)不經風(feng)的(de)(de)人,只(zhi)要體(ti)內補充了(le)這(zhe)種(zhong)維生素,很快就(jiu)(jiu)會身強(qiang)體(ti)壯起(qi)來。為了(le)防止金屬(shu)(shu)的(de)(de)腐蝕衰(shuai)亡,我們(men)也可根(gen)據需要“對癥下藥(yao)”,給金屬(shu)(shu)“注射”上(shang)某(mou)些合金元素,以增(zeng)強(qiang)抵抗(kang)腐蝕的(de)(de)能力,這(zhe)就(jiu)(jiu)是合金法。


  前面(mian)介紹(shao)的各種(zhong)防腐方(fang)法(fa),都是著眼(yan)于改變金屬(shu)所處的環境,使金屬(shu)不具備生銹的條件,即從外(wai)因(yin)上(shang)避(bi)免(mian)或減緩了金屬(shu)的腐蝕。而合金法(fa)是從內因(yin)上(shang)考(kao)慮(lv),改變金屬(shu)制品本身(shen)的組成和(he)結構,提高金屬(shu)的素質(zhi),使它能“拒腐蝕、永不變”。


鎢礦石.jpg  硅鐵.jpg


  要(yao)使合金(jin)的(de)抗(kang)腐蝕性能(neng)增強,通(tong)常是向合金(jin)中(zhong)(zhong)加(jia)入(ru)比較穩定(ding)的(de)金(jin)屬(shu)(例(li)如向銅中(zhong)(zhong)加(jia)入(ru)金(jin)),或加(jia)入(ru)較易鈍化的(de)金(jin)屬(shu)(例(li)如向鋼(gang)鐵中(zhong)(zhong)加(jia)入(ru)鉻(ge)),以及加(jia)入(ru)能(neng)改變金(jin)屬(shu)的(de)結構和(he)性能(neng)的(de)其他金(jin)屬(shu)或非金(jin)屬(shu)等。


  合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)中加入穩(wen)(wen)(wen)(wen)定金(jin)(jin)(jin)(jin)屬能耐腐蝕(shi)(shi),是(shi)因(yin)為穩(wen)(wen)(wen)(wen)定金(jin)(jin)(jin)(jin)屬均勻(yun)分布在(zai)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)中,當合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)表面不穩(wen)(wen)(wen)(wen)定金(jin)(jin)(jin)(jin)屬被(bei)腐蝕(shi)(shi)破壞后,剩下(xia)的(de)(de)穩(wen)(wen)(wen)(wen)定金(jin)(jin)(jin)(jin)屬暴(bao)露出來,在(zai)合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)表面形成了(le)一(yi)種穩(wen)(wen)(wen)(wen)定金(jin)(jin)(jin)(jin)屬層,保護了(le)內部金(jin)(jin)(jin)(jin)屬不被(bei)腐蝕(shi)(shi)。所以穩(wen)(wen)(wen)(wen)定金(jin)(jin)(jin)(jin)屬的(de)(de)含量(liang)越高(gao),合(he)金(jin)(jin)(jin)(jin)的(de)(de)耐腐蝕(shi)(shi)性能就(jiu)越好(hao)。在(zai)氯堿廠(chang)里,常(chang)用(yong)鑄鐵鍋(guo)熬制(zhi)燒堿,熱的(de)(de)燒堿對鑄鐵的(de)(de)腐蝕(shi)(shi)很厲害,如果使用(yong)含有少量(liang)鎳的(de)(de)鑄鐵鍋(guo),熬堿鍋(guo)的(de)(de)使用(yong)壽(shou)命就(jiu)可大大延長(chang),因(yin)為鎳是(shi)耐燒堿腐蝕(shi)(shi)的(de)(de)穩(wen)(wen)(wen)(wen)定金(jin)(jin)(jin)(jin)屬。


  合(he)金(jin)中加入(ru)易鈍(dun)化金(jin)屬(shu)能耐(nai)腐蝕,是因(yin)為加入(ru)的(de)(de)金(jin)屬(shu)可使合(he)金(jin)表面形成一層(ceng)牢固而致密的(de)(de)保(bao)護膜,這種(zhong)保(bao)護膜可以是易鈍(dun)化金(jin)屬(shu)的(de)(de)氧化物,也可能是合(he)金(jin)中幾種(zhong)金(jin)屬(shu)的(de)(de)混和氧化物。例如,一些耐(nai)酸器皿常用硅鐵(tie)(含硅14%~17%)制造(zao)。


  硅(gui)鐵受到某些酸(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用,表面(mian)能形(xing)成(cheng)(cheng)一(yi)層堅(jian)固的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)二(er)氧(yang)(yang)化硅(gui)保(bao)護膜,如(ru)果受到機械(xie)作(zuo)用如(ru)碰撞、摩擦,保(bao)護膜被破(po)壞,在酸(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)作(zuo)用下(xia)(xia)又會(hui)很(hen)快再長出來,所以(yi)硅(gui)鐵器皿能耐酸(suan)腐(fu)蝕(shi)。黃(huang)銅(tong)(tong)是(shi)銅(tong)(tong)和鋅的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)合(he)金(jin),鋅的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)加(jia)入使(shi)銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)增加(jia)。當(dang)(dang)黃(huang)銅(tong)(tong)中(zhong)(zhong)(zhong)鋅含(han)(han)(han)(han)量(liang)在15%以(yi)下(xia)(xia)時,表面(mian)形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)保(bao)護膜中(zhong)(zhong)(zhong)銅(tong)(tong)和鋅的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化物(wu)(wu)都有(you)。當(dang)(dang)鋅的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)(han)量(liang)在20%以(yi)上時,表面(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)保(bao)護膜幾乎全是(shi)氧(yang)(yang)化鋅,因為鋅的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)(han)量(liang)較高(gao),即使(shi)能生(sheng)成(cheng)(cheng)氧(yang)(yang)化銅(tong)(tong),其中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)也會(hui)被鋅還(huan)原出來,而再變成(cheng)(cheng)氧(yang)(yang)化鋅。如(ru)果黃(huang)銅(tong)(tong)中(zhong)(zhong)(zhong)再加(jia)入少(shao)量(liang)鋁,在高(gao)溫下(xia)(xia)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)就更好。高(gao)鉻(ge)(ge)鑄鐵(含(han)(han)(han)(han)鉻(ge)(ge)25%~36%)在與氧(yang)(yang)化性(xing)(xing)物(wu)(wu)質接觸時,具有(you)很(hen)好的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing),因為在合(he)金(jin)表面(mian)上,形(xing)成(cheng)(cheng)了(le)穩(wen)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化物(wu)(wu)保(bao)護膜。當(dang)(dang)合(he)金(jin)中(zhong)(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)含(han)(han)(han)(han)量(liang)一(yi)定(ding)(ding)時,它(ta)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)(xing)隨合(he)金(jin)中(zhong)(zhong)(zhong)含(han)(han)(han)(han)碳(tan)量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)增加(jia)而降低,因為碳(tan)能與鉻(ge)(ge)生(sheng)成(cheng)(cheng)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)碳(tan)化物(wu)(wu),消(xiao)耗了(le)一(yi)些鉻(ge)(ge),使(shi)合(he)金(jin)表面(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)(yang)化物(wu)(wu)膜大(da)為減少(shao)。所以(yi),一(yi)般含(han)(han)(han)(han)鉻(ge)(ge)鑄鐵(鑄鐵中(zhong)(zhong)(zhong)含(han)(han)(han)(han)碳(tan)多)比含(han)(han)(han)(han)鉻(ge)(ge)量(liang)相(xiang)同(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)含(han)(han)(han)(han)碳(tan)少(shao))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)(xing)差。常見(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang),光亮美觀(guan)不易生(sheng)銹(xiu)(xiu),主要就是(shi)由于鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)含(han)(han)(han)(han)有(you)12%以(yi)上的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge),表面(mian)形(xing)成(cheng)(cheng)鉻(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化物(wu)(wu)保(bao)護膜的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)緣故。


  但是,不銹(xiu)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)性的(de)(de)爭論:不(bu)銹鋼(gang)的(de)(de)良好(hao)耐腐蝕性是基于(yu)其可鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)性。金屬由于(yu)鈍(dun)(dun)(dun)化(hua)所導致的(de)(de)狀(zhuang)態(tai),稱為(wei)鈍(dun)(dun)(dun)態(tai)或(huo)鈍(dun)(dun)(dun)性。關(guan)于(yu)鈍(dun)(dun)(dun)性曾(ceng)提出多種不(bu)同(tong)假說,主要有氧化(hua)物膜理(li)論、吸附理(li)論、化(hua)合(he)價理(li)論和反應速度理(li)論。1913年以(yi)來已召開了多次國際(ji)鈍(dun)(dun)(dun)性會議,但關(guan)于(yu)鈍(dun)(dun)(dun)性的(de)(de)本質至今仍(reng)未(wei)最終闡(chan)明,甚至就其確切的(de)(de)定義亦未(wei)取(qu)得一(yi)致意見。目前多數學者支持氧化(hua)膜理(li)論。