合(he)金(jin),從外表看(kan),是(shi)一(yi)座五顏六色的(de)金(jin)屬“大(da)廈”,因為砌(qi)成“大(da)廈”的(de)“磚”是(shi)各(ge)(ge)色各(ge)(ge)樣(yang)的(de)。更重要(yao)的(de)是(shi),各(ge)(ge)色各(ge)(ge)樣(yang)的(de)“磚”,砌(qi)到“大(da)廈”上(shang)以(yi)后,把它們的(de)特性(xing)也帶進“大(da)廈”里,能(neng)夠顯著地改變金(jin)屬“大(da)廈”的(de)結構(gou)和性(xing)能(neng):砌(qi)上(shang)“耐火磚”-鎢,金(jin)屬的(de)“大(da)廈”就(jiu)不(bu)怕烈火燒(shao);砌(qi)上(shang)“耐酸(suan)(suan)磚”-鉻,“金(jin)屬大(da)廈”就(jiu)不(bu)怕酸(suan)(suan)腐蝕。


 把金(jin)屬制成合(he)(he)金(jin),有時簡直會變(bian)個(ge)樣兒(er),就像因缺乏某(mou)(mou)種維(wei)生素而弱不經風(feng)的人,只(zhi)要體(ti)內補(bu)充了(le)這種維(wei)生素,很快就會身強體(ti)壯起來。為了(le)防止金(jin)屬的腐(fu)蝕(shi)衰亡,我們也可根據需(xu)要“對癥下藥(yao)”,給金(jin)屬“注射”上某(mou)(mou)些(xie)合(he)(he)金(jin)元(yuan)素,以增強抵(di)抗腐(fu)蝕(shi)的能力,這就是合(he)(he)金(jin)法。


  前面介紹的各種防腐(fu)方法,都是著眼于(yu)改變(bian)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)所處的環境,使(shi)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)不(bu)(bu)具(ju)備生銹的條件(jian),即從外因上避免或減緩了金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的腐(fu)蝕(shi)。而合金(jin)(jin)(jin)法是從內因上考慮(lv),改變(bian)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)制品本身的組成和結構,提高(gao)金(jin)(jin)(jin)屬(shu)的素質,使(shi)它能“拒(ju)腐(fu)蝕(shi)、永不(bu)(bu)變(bian)”。


鎢礦石.jpg  硅鐵.jpg


  要使合(he)金(jin)(jin)的抗腐蝕性能(neng)增強,通(tong)常是(shi)向(xiang)合(he)金(jin)(jin)中加入(ru)比較(jiao)穩定的金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(例如向(xiang)銅中加入(ru)金(jin)(jin)),或(huo)加入(ru)較(jiao)易鈍化的金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(例如向(xiang)鋼鐵中加入(ru)鉻),以及加入(ru)能(neng)改變金(jin)(jin)屬(shu)(shu)的結構(gou)和性能(neng)的其他金(jin)(jin)屬(shu)(shu)或(huo)非金(jin)(jin)屬(shu)(shu)等。


  合(he)金(jin)(jin)中(zhong)加入穩(wen)定(ding)(ding)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)能(neng)耐腐蝕(shi),是(shi)因(yin)為穩(wen)定(ding)(ding)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)均勻分布在合(he)金(jin)(jin)中(zhong),當合(he)金(jin)(jin)表面(mian)不穩(wen)定(ding)(ding)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)被(bei)腐蝕(shi)破(po)壞后,剩下的(de)穩(wen)定(ding)(ding)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)暴露出來(lai),在合(he)金(jin)(jin)表面(mian)形成了(le)一種穩(wen)定(ding)(ding)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)層,保護了(le)內部金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)不被(bei)腐蝕(shi)。所以穩(wen)定(ding)(ding)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)的(de)含量越(yue)高,合(he)金(jin)(jin)的(de)耐腐蝕(shi)性能(neng)就越(yue)好。在氯堿廠里,常用鑄鐵(tie)鍋(guo)熬制燒堿,熱的(de)燒堿對(dui)鑄鐵(tie)的(de)腐蝕(shi)很(hen)厲害,如(ru)果使(shi)用含有少(shao)量鎳(nie)的(de)鑄鐵(tie)鍋(guo),熬堿鍋(guo)的(de)使(shi)用壽命就可(ke)大大延長,因(yin)為鎳(nie)是(shi)耐燒堿腐蝕(shi)的(de)穩(wen)定(ding)(ding)金(jin)(jin)屬(shu)(shu)(shu)。


  合金中加入(ru)易鈍(dun)化金屬(shu)能(neng)耐腐蝕,是(shi)因(yin)為加入(ru)的金屬(shu)可使合金表面形(xing)成一層牢固而致密的保(bao)護(hu)膜(mo),這(zhe)種保(bao)護(hu)膜(mo)可以(yi)是(shi)易鈍(dun)化金屬(shu)的氧(yang)(yang)化物,也可能(neng)是(shi)合金中幾種金屬(shu)的混和(he)氧(yang)(yang)化物。例(li)如(ru),一些耐酸器皿(min)常用硅鐵(含(han)硅14%~17%)制造。


  硅(gui)鐵受到(dao)某些酸(suan)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用,表(biao)面(mian)能(neng)形(xing)成(cheng)一層堅固的(de)(de)(de)(de)二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)硅(gui)保(bao)護(hu)(hu)膜(mo),如果受到(dao)機械(xie)作(zuo)(zuo)用如碰撞、摩(mo)擦,保(bao)護(hu)(hu)膜(mo)被(bei)破壞,在酸(suan)的(de)(de)(de)(de)作(zuo)(zuo)用下(xia)又會很快再(zai)(zai)長出來,所以(yi)(yi)硅(gui)鐵器(qi)皿(min)能(neng)耐酸(suan)腐(fu)(fu)(fu)蝕。黃(huang)銅(tong)(tong)是(shi)(shi)銅(tong)(tong)和鋅的(de)(de)(de)(de)合金(jin)(jin),鋅的(de)(de)(de)(de)加入(ru)使(shi)銅(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)增加。當黃(huang)銅(tong)(tong)中(zhong)(zhong)鋅含(han)量(liang)(liang)在15%以(yi)(yi)下(xia)時,表(biao)面(mian)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)保(bao)護(hu)(hu)膜(mo)中(zhong)(zhong)銅(tong)(tong)和鋅的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)都有(you)。當鋅的(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)在20%以(yi)(yi)上(shang)時,表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)保(bao)護(hu)(hu)膜(mo)幾乎全(quan)是(shi)(shi)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鋅,因(yin)為(wei)鋅的(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)較高(gao),即使(shi)能(neng)生(sheng)成(cheng)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)銅(tong)(tong),其(qi)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)銅(tong)(tong)也(ye)會被(bei)鋅還原(yuan)出來,而(er)再(zai)(zai)變成(cheng)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)鋅。如果黃(huang)銅(tong)(tong)中(zhong)(zhong)再(zai)(zai)加入(ru)少(shao)(shao)量(liang)(liang)鋁,在高(gao)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)穩定(ding)性(xing)就(jiu)更(geng)好。高(gao)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鑄鐵(含(han)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)25%~36%)在與氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)性(xing)物(wu)質接觸(chu)時,具有(you)很好的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕穩定(ding)性(xing),因(yin)為(wei)在合金(jin)(jin)表(biao)面(mian)上(shang),形(xing)成(cheng)了(le)(le)穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)保(bao)護(hu)(hu)膜(mo)。當合金(jin)(jin)中(zhong)(zhong)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)一定(ding)時,它的(de)(de)(de)(de)耐腐(fu)(fu)(fu)蝕性(xing)隨合金(jin)(jin)中(zhong)(zhong)含(han)碳(tan)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)增加而(er)降低,因(yin)為(wei)碳(tan)能(neng)與鉻(ge)(ge)(ge)(ge)生(sheng)成(cheng)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)碳(tan)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu),消(xiao)耗了(le)(le)一些鉻(ge)(ge)(ge)(ge),使(shi)合金(jin)(jin)表(biao)面(mian)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)膜(mo)大為(wei)減少(shao)(shao)。所以(yi)(yi),一般含(han)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)鑄鐵(鑄鐵中(zhong)(zhong)含(han)碳(tan)多)比含(han)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)量(liang)(liang)相同(tong)的(de)(de)(de)(de)鋼(gang)(gang)(鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)含(han)碳(tan)少(shao)(shao))的(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕穩定(ding)性(xing)差。常見的(de)(de)(de)(de)不(bu)銹鋼(gang)(gang),光亮美(mei)觀不(bu)易生(sheng)銹,主要就(jiu)是(shi)(shi)由(you)于鋼(gang)(gang)中(zhong)(zhong)含(han)有(you)12%以(yi)(yi)上(shang)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)(ge)(ge)(ge),表(biao)面(mian)形(xing)成(cheng)鉻(ge)(ge)(ge)(ge)的(de)(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)保(bao)護(hu)(hu)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)緣(yuan)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)性(xing)的(de)爭(zheng)論(lun):不(bu)銹鋼的(de)良好耐腐(fu)蝕性(xing)是基(ji)于其可鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)性(xing)。金屬由(you)于鈍(dun)(dun)化(hua)(hua)(hua)所導(dao)致的(de)狀態,稱為鈍(dun)(dun)態或鈍(dun)(dun)性(xing)。關于鈍(dun)(dun)性(xing)曾提(ti)出(chu)多(duo)種不(bu)同(tong)假(jia)說,主要有氧化(hua)(hua)(hua)物膜(mo)理(li)(li)論(lun)、吸附理(li)(li)論(lun)、化(hua)(hua)(hua)合價理(li)(li)論(lun)和反應速(su)度理(li)(li)論(lun)。1913年(nian)以來已召開(kai)了多(duo)次國際(ji)鈍(dun)(dun)性(xing)會議(yi),但關于鈍(dun)(dun)性(xing)的(de)本質(zhi)至今仍未最終闡明,甚至就其確切的(de)定義亦(yi)未取得一致意見(jian)。目前多(duo)數學(xue)者支持氧化(hua)(hua)(hua)膜(mo)理(li)(li)論(lun)。