合(he)金,從外表看,是一(yi)座五顏六(liu)色的(de)金屬(shu)(shu)“大廈(sha)”,因為砌(qi)成“大廈(sha)”的(de)“磚”是各色各樣的(de)。更重要的(de)是,各色各樣的(de)“磚”,砌(qi)到“大廈(sha)”上(shang)以后(hou),把(ba)它們的(de)特性(xing)也帶進“大廈(sha)”里(li),能(neng)夠顯著(zhu)地改變(bian)金屬(shu)(shu)“大廈(sha)”的(de)結(jie)構和性(xing)能(neng):砌(qi)上(shang)“耐火磚”-鎢,金屬(shu)(shu)的(de)“大廈(sha)”就不怕烈(lie)火燒;砌(qi)上(shang)“耐酸磚”-鉻,“金屬(shu)(shu)大廈(sha)”就不怕酸腐蝕。


 把金(jin)屬(shu)制成(cheng)合(he)(he)金(jin),有時簡(jian)直會變個(ge)樣兒,就像因缺乏(fa)某種維生素(su)(su)而(er)弱(ruo)不經風的人(ren),只要體(ti)內補充了這種維生素(su)(su),很快就會身強體(ti)壯起來(lai)。為(wei)了防止金(jin)屬(shu)的腐(fu)(fu)蝕(shi)衰亡,我們也可根據(ju)需(xu)要“對癥下藥”,給金(jin)屬(shu)“注射”上某些合(he)(he)金(jin)元(yuan)素(su)(su),以增強抵抗腐(fu)(fu)蝕(shi)的能(neng)力,這就是合(he)(he)金(jin)法(fa)。


  前面介(jie)紹的(de)各種防腐(fu)方法(fa),都是著眼于改變(bian)金(jin)(jin)(jin)屬所(suo)處的(de)環境,使金(jin)(jin)(jin)屬不具備生(sheng)銹的(de)條件,即(ji)從外因(yin)上避免或(huo)減緩了金(jin)(jin)(jin)屬的(de)腐(fu)蝕(shi)。而合金(jin)(jin)(jin)法(fa)是從內因(yin)上考慮(lv),改變(bian)金(jin)(jin)(jin)屬制品本身(shen)的(de)組成和結構,提高金(jin)(jin)(jin)屬的(de)素質(zhi),使它能“拒(ju)腐(fu)蝕(shi)、永不變(bian)”。


鎢礦石.jpg  硅鐵.jpg


  要使合金(jin)的(de)(de)(de)抗腐蝕性(xing)能增強(qiang),通常是向(xiang)(xiang)合金(jin)中(zhong)加(jia)入比較穩定的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(例(li)如向(xiang)(xiang)銅中(zhong)加(jia)入金(jin)),或加(jia)入較易鈍化的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)(例(li)如向(xiang)(xiang)鋼鐵中(zhong)加(jia)入鉻),以及加(jia)入能改變金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)結構和性(xing)能的(de)(de)(de)其他金(jin)屬(shu)或非金(jin)屬(shu)等。


  合(he)金(jin)(jin)中加入穩定(ding)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)能耐腐(fu)蝕(shi),是因(yin)為(wei)穩定(ding)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)均勻分布在合(he)金(jin)(jin)中,當合(he)金(jin)(jin)表面(mian)不穩定(ding)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)被(bei)腐(fu)蝕(shi)破壞后,剩下的(de)(de)穩定(ding)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)暴露出來,在合(he)金(jin)(jin)表面(mian)形成了一種(zhong)穩定(ding)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)層,保護了內部金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)不被(bei)腐(fu)蝕(shi)。所(suo)以(yi)穩定(ding)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)(de)含量越(yue)高(gao),合(he)金(jin)(jin)的(de)(de)耐腐(fu)蝕(shi)性(xing)能就越(yue)好(hao)。在氯堿(jian)(jian)廠里(li),常(chang)用鑄鐵(tie)鍋(guo)熬(ao)制燒堿(jian)(jian),熱的(de)(de)燒堿(jian)(jian)對(dui)鑄鐵(tie)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)很厲害(hai),如果使用含有(you)少量鎳的(de)(de)鑄鐵(tie)鍋(guo),熬(ao)堿(jian)(jian)鍋(guo)的(de)(de)使用壽命就可大大延(yan)長,因(yin)為(wei)鎳是耐燒堿(jian)(jian)腐(fu)蝕(shi)的(de)(de)穩定(ding)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)。


  合金(jin)中加(jia)入(ru)易(yi)鈍化金(jin)屬(shu)能(neng)耐腐(fu)蝕,是因為(wei)加(jia)入(ru)的(de)金(jin)屬(shu)可(ke)使(shi)合金(jin)表面形成一(yi)層牢固而致密的(de)保護(hu)(hu)膜(mo),這種(zhong)(zhong)保護(hu)(hu)膜(mo)可(ke)以是易(yi)鈍化金(jin)屬(shu)的(de)氧化物,也可(ke)能(neng)是合金(jin)中幾種(zhong)(zhong)金(jin)屬(shu)的(de)混和氧化物。例(li)如,一(yi)些(xie)耐酸(suan)器皿常(chang)用(yong)硅鐵(含(han)硅14%~17%)制造(zao)。


  硅(gui)鐵受到某些(xie)(xie)酸的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong),表面(mian)(mian)能(neng)(neng)形(xing)成(cheng)(cheng)一(yi)層堅固的(de)(de)(de)(de)二(er)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)保(bao)(bao)護(hu)膜,如果(guo)受到機械作(zuo)用(yong)如碰撞、摩(mo)擦,保(bao)(bao)護(hu)膜被(bei)破壞,在(zai)(zai)酸的(de)(de)(de)(de)作(zuo)用(yong)下又會很(hen)快再(zai)(zai)長(chang)出來,所以(yi)硅(gui)鐵器皿能(neng)(neng)耐酸腐(fu)蝕。黃銅(tong)(tong)是(shi)銅(tong)(tong)和鋅(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)合金(jin),鋅(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)加入(ru)使銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)增(zeng)加。當黃銅(tong)(tong)中(zhong)鋅(xin)(xin)含量在(zai)(zai)15%以(yi)下時(shi),表面(mian)(mian)形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)保(bao)(bao)護(hu)膜中(zhong)銅(tong)(tong)和鋅(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物都(dou)有。當鋅(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)含量在(zai)(zai)20%以(yi)上時(shi),表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)保(bao)(bao)護(hu)膜幾乎全是(shi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鋅(xin)(xin),因為(wei)(wei)鋅(xin)(xin)的(de)(de)(de)(de)含量較高(gao),即使能(neng)(neng)生(sheng)成(cheng)(cheng)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)銅(tong)(tong),其中(zhong)的(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)也(ye)會被(bei)鋅(xin)(xin)還(huan)原出來,而再(zai)(zai)變成(cheng)(cheng)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鋅(xin)(xin)。如果(guo)黃銅(tong)(tong)中(zhong)再(zai)(zai)加入(ru)少量鋁,在(zai)(zai)高(gao)溫下的(de)(de)(de)(de)穩(wen)定(ding)性(xing)就更好(hao)。高(gao)鉻(ge)(ge)(ge)鑄(zhu)鐵(含鉻(ge)(ge)(ge)25%~36%)在(zai)(zai)與氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)物質接觸時(shi),具(ju)有很(hen)好(hao)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕穩(wen)定(ding)性(xing),因為(wei)(wei)在(zai)(zai)合金(jin)表面(mian)(mian)上,形(xing)成(cheng)(cheng)了(le)穩(wen)定(ding)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物保(bao)(bao)護(hu)膜。當合金(jin)中(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)含量一(yi)定(ding)時(shi),它的(de)(de)(de)(de)耐腐(fu)蝕性(xing)隨(sui)合金(jin)中(zhong)含碳(tan)量的(de)(de)(de)(de)增(zeng)加而降低,因為(wei)(wei)碳(tan)能(neng)(neng)與鉻(ge)(ge)(ge)生(sheng)成(cheng)(cheng)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物,消耗了(le)一(yi)些(xie)(xie)鉻(ge)(ge)(ge),使合金(jin)表面(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)形(xing)成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物膜大為(wei)(wei)減(jian)少。所以(yi),一(yi)般含鉻(ge)(ge)(ge)鑄(zhu)鐵(鑄(zhu)鐵中(zhong)含碳(tan)多)比含鉻(ge)(ge)(ge)量相同的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(鋼(gang)(gang)中(zhong)含碳(tan)少)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕穩(wen)定(ding)性(xing)差。常見的(de)(de)(de)(de)不(bu)(bu)銹鋼(gang)(gang),光亮美(mei)觀(guan)不(bu)(bu)易生(sheng)銹,主要就是(shi)由于鋼(gang)(gang)中(zhong)含有12%以(yi)上的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge),表面(mian)(mian)形(xing)成(cheng)(cheng)鉻(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物保(bao)(bao)護(hu)膜的(de)(de)(de)(de)緣故(gu)。


  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)性(xing)(xing)的(de)爭論(lun)(lun)(lun)(lun):不銹鋼的(de)良好耐腐蝕性(xing)(xing)是(shi)基于(yu)其可(ke)鈍(dun)化(hua)性(xing)(xing)。金屬由(you)于(yu)鈍(dun)化(hua)所導致的(de)狀態(tai),稱為(wei)鈍(dun)態(tai)或鈍(dun)性(xing)(xing)。關(guan)于(yu)鈍(dun)性(xing)(xing)曾提出多種不同假(jia)說(shuo),主(zhu)要有氧化(hua)物膜(mo)理論(lun)(lun)(lun)(lun)、吸附理論(lun)(lun)(lun)(lun)、化(hua)合(he)價理論(lun)(lun)(lun)(lun)和反應速度(du)理論(lun)(lun)(lun)(lun)。1913年以來已(yi)召(zhao)開了多次國(guo)際鈍(dun)性(xing)(xing)會(hui)議,但(dan)關(guan)于(yu)鈍(dun)性(xing)(xing)的(de)本質(zhi)至(zhi)今仍未最終闡明,甚(shen)至(zhi)就其確切的(de)定(ding)義亦未取得一致意見。目前(qian)多數學者支持氧化(hua)膜(mo)理論(lun)(lun)(lun)(lun)。