金属的化学性能及其在各种介质中抗侵蚀能力

金属的化学性能主要指金属在室温或高温时抵抗各种介质的化学侵蚀的能力。化学性能主要有耐蚀性和耐热性等。

1.耐蚀性

金属和合金对周围介质，如大气、水汽、各种电解液侵蚀的抵抗能力称为耐蚀性。如果零件在腐蚀性介质中工作，必须采用化学稳定性良好的材料。根据周围环境和工作介质条件，合理地选用耐蚀材料是减少腐蚀的重要途径，因为一种金属材料，只在某种特定的介质和工作条件下才具有较高的耐蚀性。常用金属材料在不同介质中的耐蚀性见表2-1。

表2-1 常用金属材料在不同介质中的耐蚀性

注：1.此表为材料耐蚀性的一般数据，“任”表示任意浓度。“沸”表示沸点，“饱”表示饱和浓度。

2.带有“（）”表示尚耐腐蚀，腐蚀速率为0.1～1.0mm/a；不带“（）”表示耐腐蚀，腐蚀速率为0.1mm/a以下；(www.xing528.com)

“×”表示不耐腐蚀或不宜用；空白为无数据。

此外，对于金属材料来说，热处理状态对耐蚀性的影响也是很大的，因此，在选用材料时不但要注意材料的种类，还要注意材料的热处理状态。

2.耐热性

在化工生产中，许多设备是在高温下操作的，如氨合成塔、硝酸氧化炉、工业锅炉、汽轮机等。这些容器常用的金属材料为钢材。在高温下，钢铁不仅与自由氧发生氧化腐蚀，使钢铁表面形成结构疏松容易剥落的FeO氧化皮，还会与水蒸气、二氧化碳、二氧化硫等气体产生高温氧化与脱碳作用，使钢的力学性能下降，特别是降低了材料的表面硬度和疲劳强度。因此，高温设备必须选用耐热材料。

耐热性包括热安定性和耐热性的综合能力。热安定性是指金属对高温气体腐蚀的抵抗能力，耐热性则指金属在高温下对机械载荷的抵抗能力。对钢材来说，提高这些性能的主要途径是加入合金元素，较为有效的元素是铬、铝、硅、镍、钼、锰、钒等。