合金,從外(wai)表看,是(shi)一座(zuo)五(wu)顏六(liu)色(se)的(de)(de)金屬(shu)(shu)“大(da)(da)廈(sha)”,因為(wei)砌(qi)(qi)成(cheng)“大(da)(da)廈(sha)”的(de)(de)“磚”是(shi)各(ge)色(se)各(ge)樣的(de)(de)。更重要的(de)(de)是(shi),各(ge)色(se)各(ge)樣的(de)(de)“磚”,砌(qi)(qi)到“大(da)(da)廈(sha)”上(shang)以后,把它們的(de)(de)特性(xing)也帶(dai)進“大(da)(da)廈(sha)”里,能夠顯著(zhu)地改變金屬(shu)(shu)“大(da)(da)廈(sha)”的(de)(de)結構和性(xing)能:砌(qi)(qi)上(shang)“耐(nai)火(huo)磚”-鎢,金屬(shu)(shu)的(de)(de)“大(da)(da)廈(sha)”就(jiu)不怕烈(lie)火(huo)燒;砌(qi)(qi)上(shang)“耐(nai)酸磚”-鉻,“金屬(shu)(shu)大(da)(da)廈(sha)”就(jiu)不怕酸腐(fu)蝕。


 把金(jin)(jin)(jin)屬(shu)制成(cheng)合(he)金(jin)(jin)(jin),有時簡直會(hui)變(bian)個(ge)樣兒,就(jiu)像(xiang)因缺乏某種(zhong)維生(sheng)素(su)(su)而弱不經(jing)風的(de)人(ren),只要體內補(bu)充(chong)了這(zhe)種(zhong)維生(sheng)素(su)(su),很快就(jiu)會(hui)身強(qiang)體壯(zhuang)起來(lai)。為了防止(zhi)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的(de)腐蝕衰(shuai)亡,我們(men)也(ye)可根據(ju)需要“對癥(zheng)下藥”,給金(jin)(jin)(jin)屬(shu)“注射(she)”上某些合(he)金(jin)(jin)(jin)元素(su)(su),以增強(qiang)抵(di)抗腐蝕的(de)能力,這(zhe)就(jiu)是合(he)金(jin)(jin)(jin)法。


  前面介(jie)紹的(de)(de)(de)各種防(fang)腐方法,都是(shi)著眼(yan)于改變金(jin)屬所處的(de)(de)(de)環境,使金(jin)屬不具備生銹的(de)(de)(de)條件,即從外因(yin)上(shang)避(bi)免(mian)或減緩了金(jin)屬的(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)。而(er)合金(jin)法是(shi)從內(nei)因(yin)上(shang)考慮,改變金(jin)屬制(zhi)品本身的(de)(de)(de)組(zu)成和結構,提高金(jin)屬的(de)(de)(de)素質,使它能“拒腐蝕(shi)(shi)、永不變”。


鎢礦石.jpg  硅鐵.jpg


  要使合金的(de)抗腐蝕性能增強,通常是向(xiang)合金中加入比(bi)較穩定(ding)的(de)金屬(shu)(shu)(shu)(例(li)如向(xiang)銅中加入金),或(huo)(huo)加入較易鈍化(hua)的(de)金屬(shu)(shu)(shu)(例(li)如向(xiang)鋼鐵中加入鉻),以及加入能改變金屬(shu)(shu)(shu)的(de)結構和性能的(de)其他(ta)金屬(shu)(shu)(shu)或(huo)(huo)非(fei)金屬(shu)(shu)(shu)等(deng)。


  合金(jin)(jin)中加(jia)入穩(wen)定(ding)(ding)(ding)金(jin)(jin)屬(shu)能(neng)耐(nai)(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi),是因(yin)為穩(wen)定(ding)(ding)(ding)金(jin)(jin)屬(shu)均勻分布在合金(jin)(jin)中,當合金(jin)(jin)表(biao)面(mian)不(bu)穩(wen)定(ding)(ding)(ding)金(jin)(jin)屬(shu)被腐(fu)(fu)蝕(shi)破壞后,剩(sheng)下的(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)(ding)金(jin)(jin)屬(shu)暴(bao)露(lu)出來,在合金(jin)(jin)表(biao)面(mian)形成(cheng)了一種穩(wen)定(ding)(ding)(ding)金(jin)(jin)屬(shu)層,保護(hu)了內部(bu)金(jin)(jin)屬(shu)不(bu)被腐(fu)(fu)蝕(shi)。所(suo)以穩(wen)定(ding)(ding)(ding)金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)含量(liang)越高,合金(jin)(jin)的(de)(de)耐(nai)(nai)(nai)腐(fu)(fu)蝕(shi)性能(neng)就越好。在氯堿(jian)(jian)廠里,常(chang)用(yong)(yong)鑄(zhu)鐵鍋熬(ao)制燒堿(jian)(jian),熱(re)的(de)(de)燒堿(jian)(jian)對鑄(zhu)鐵的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)很(hen)厲害,如果(guo)使用(yong)(yong)含有少量(liang)鎳的(de)(de)鑄(zhu)鐵鍋,熬(ao)堿(jian)(jian)鍋的(de)(de)使用(yong)(yong)壽(shou)命就可大(da)大(da)延(yan)長,因(yin)為鎳是耐(nai)(nai)(nai)燒堿(jian)(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)的(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)(ding)金(jin)(jin)屬(shu)。


  合(he)(he)金中加(jia)入(ru)易鈍(dun)化金屬能耐(nai)(nai)腐蝕,是(shi)因為(wei)加(jia)入(ru)的(de)(de)金屬可(ke)使合(he)(he)金表面形成一(yi)層(ceng)牢(lao)固而(er)致(zhi)密的(de)(de)保護膜,這種(zhong)保護膜可(ke)以是(shi)易鈍(dun)化金屬的(de)(de)氧(yang)化物(wu),也可(ke)能是(shi)合(he)(he)金中幾(ji)種(zhong)金屬的(de)(de)混和(he)氧(yang)化物(wu)。例如,一(yi)些耐(nai)(nai)酸器皿常用硅(gui)鐵(含硅(gui)14%~17%)制(zhi)造。


  硅鐵(tie)受到(dao)某些酸(suan)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong),表(biao)(biao)(biao)面能形(xing)成(cheng)一層堅固的(de)(de)(de)(de)二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)硅保(bao)護膜(mo)(mo),如(ru)(ru)果(guo)受到(dao)機械作用(yong)(yong)如(ru)(ru)碰(peng)撞、摩擦,保(bao)護膜(mo)(mo)被(bei)破(po)壞(huai),在(zai)(zai)酸(suan)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)(yong)下又(you)會很快(kuai)再(zai)長(chang)出(chu)來,所(suo)以(yi)(yi)(yi)硅鐵(tie)器皿(min)能耐酸(suan)腐蝕。黃(huang)(huang)銅(tong)(tong)是銅(tong)(tong)和鋅(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)合(he)金,鋅(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)入(ru)使銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)增加(jia)(jia)。當黃(huang)(huang)銅(tong)(tong)中鋅(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)含(han)(han)量(liang)(liang)在(zai)(zai)15%以(yi)(yi)(yi)下時,表(biao)(biao)(biao)面形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)保(bao)護膜(mo)(mo)中銅(tong)(tong)和鋅(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)都有。當鋅(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)在(zai)(zai)20%以(yi)(yi)(yi)上時,表(biao)(biao)(biao)面的(de)(de)(de)(de)保(bao)護膜(mo)(mo)幾(ji)乎(hu)全(quan)是氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)(xin),因為鋅(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)較高,即使能生(sheng)(sheng)成(cheng)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)銅(tong)(tong),其中的(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)也(ye)會被(bei)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)還原出(chu)來,而再(zai)變成(cheng)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鋅(xin)(xin)(xin)(xin)(xin)。如(ru)(ru)果(guo)黃(huang)(huang)銅(tong)(tong)中再(zai)加(jia)(jia)入(ru)少量(liang)(liang)鋁,在(zai)(zai)高溫下的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)就(jiu)更(geng)好。高鉻(ge)(ge)(ge)鑄(zhu)鐵(tie)(含(han)(han)鉻(ge)(ge)(ge)25%~36%)在(zai)(zai)與氧(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing)物(wu)(wu)(wu)質接觸時,具有很好的(de)(de)(de)(de)腐蝕穩(wen)定(ding)(ding)性(xing),因為在(zai)(zai)合(he)金表(biao)(biao)(biao)面上,形(xing)成(cheng)了穩(wen)定(ding)(ding)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)保(bao)護膜(mo)(mo)。當合(he)金中鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)一定(ding)(ding)時,它的(de)(de)(de)(de)耐腐蝕性(xing)隨合(he)金中含(han)(han)碳量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)增加(jia)(jia)而降(jiang)低,因為碳能與鉻(ge)(ge)(ge)生(sheng)(sheng)成(cheng)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)碳化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu),消耗(hao)了一些鉻(ge)(ge)(ge),使合(he)金表(biao)(biao)(biao)面的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)膜(mo)(mo)大為減(jian)少。所(suo)以(yi)(yi)(yi),一般含(han)(han)鉻(ge)(ge)(ge)鑄(zhu)鐵(tie)(鑄(zhu)鐵(tie)中含(han)(han)碳多)比(bi)含(han)(han)鉻(ge)(ge)(ge)量(liang)(liang)相(xiang)同的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(鋼(gang)(gang)中含(han)(han)碳少)的(de)(de)(de)(de)腐蝕穩(wen)定(ding)(ding)性(xing)差。常見的(de)(de)(de)(de)不銹(xiu)鋼(gang)(gang),光亮美觀(guan)不易生(sheng)(sheng)銹(xiu),主要(yao)就(jiu)是由于鋼(gang)(gang)中含(han)(han)有12%以(yi)(yi)(yi)上的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge),表(biao)(biao)(biao)面形(xing)成(cheng)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)(wu)(wu)保(bao)護膜(mo)(mo)的(de)(de)(de)(de)緣故。


  但是,不銹鋼(gang)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)性(xing)的(de)(de)爭(zheng)論(lun):不銹(xiu)鋼的(de)(de)良好耐腐蝕性(xing)是基(ji)于(yu)其(qi)可鈍(dun)化(hua)(hua)性(xing)。金(jin)屬由于(yu)鈍(dun)化(hua)(hua)所導致的(de)(de)狀態,稱(cheng)為(wei)鈍(dun)態或鈍(dun)性(xing)。關于(yu)鈍(dun)性(xing)曾提出多(duo)(duo)種不同假說,主要有(you)氧化(hua)(hua)物膜理(li)(li)論(lun)、吸附理(li)(li)論(lun)、化(hua)(hua)合價理(li)(li)論(lun)和反應速度理(li)(li)論(lun)。1913年以來(lai)已召開了多(duo)(duo)次國際鈍(dun)性(xing)會議(yi),但關于(yu)鈍(dun)性(xing)的(de)(de)本質至今仍未(wei)最終(zhong)闡明(ming),甚至就(jiu)其(qi)確切的(de)(de)定義亦未(wei)取得(de)一致意(yi)見。目前多(duo)(duo)數學者(zhe)支(zhi)持氧化(hua)(hua)膜理(li)(li)論(lun)。