哈氏合金
C-276哈氏合金屬于鎳-鉬-鉻-鐵-鎢系鎳基合金。它是現(xiàn)代金屬材料中耐蝕的一種。主要耐濕氯、各種氧化性氯化物、氯化鹽溶液、硫酸與氧化性鹽，在低溫與中溫鹽酸中均有很好的耐蝕性能。因此，近三十年以來、在苛刻的腐蝕環(huán)境中，如化工、石油化工、煙氣脫硫、紙漿和造紙、環(huán)保等工業(yè)領(lǐng)域有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。
哈氏C-276合金的各種腐蝕數(shù)據(jù)是有其典型性的，但是不能用作規(guī)范，尤其是在不明環(huán)境中，必須要經(jīng)過試驗(yàn)才可以選材。哈氏C-276合金中沒有足夠的Cr來耐強(qiáng)氧化性環(huán)境的腐蝕，如熱的。這種合金的產(chǎn)生主要是針對(duì)化工過程環(huán)境，尤其是存在混酸的情況下，如煙氣脫硫系統(tǒng)的出料管等。
哈氏合金的力學(xué)性能非常突出，它具有高強(qiáng)度、高韌性的特點(diǎn)，所以在機(jī)加工方面有一定的難度，而且其應(yīng)變硬化傾向強(qiáng)，當(dāng)變形率達(dá)到15%時(shí)，約為18-8不銹鋼的兩倍。哈氏合金還存在中溫敏化區(qū)，其敏化傾向隨變形率的增加而增大。當(dāng)溫度較高時(shí)，哈氏合金易吸收有害元素使它的力學(xué)性能和耐腐蝕性能下降。
鈦
鈦合金抗蝕性好
鈦合金在潮濕的大氣和海水介質(zhì)中工作，其抗蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼；對(duì)點(diǎn)蝕、酸蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強(qiáng)；對(duì)堿、氯化物、氯的有機(jī)物品、硝酸、硫酸等有優(yōu)良的抗腐蝕能力。但鈦對(duì)具有還原性氧及鉻鹽介質(zhì)的抗蝕性差。
低溫性能好
鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其力學(xué)性能。低溫性能好，間隙元素低的鈦合金，如TA7，在-253℃下還能保持一定的塑性。因此，鈦合金也是一種重要的低溫結(jié)構(gòu)材料。
化學(xué)活性大
鈦的化學(xué)活性大，與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產(chǎn)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)。含碳量大于0.2%時(shí)，會(huì)在鈦合金中形成硬質(zhì)TiC；溫度較高時(shí)，與N作用也會(huì)形成TiN硬質(zhì)表層；在600℃以上時(shí)，鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層；氫含量上升，也會(huì)形成脆化層。吸收氣體而產(chǎn)生的硬脆表層深度可達(dá)0.1～0.15mm，硬化程度為20%～30%。鈦的化學(xué)親和性也大，易與摩擦表面產(chǎn)生粘附現(xiàn)象。
鎳
鎳不溶于水，常溫下在潮濕空氣中表面形成致密的氧化膜，能阻止本體金屬繼續(xù)氧化。在稀酸中可緩慢溶解，釋放出氫氣而產(chǎn)生綠色的正二價(jià)鎳離子Ni2+；耐強(qiáng)堿。鎳可以在純氧中燃燒，發(fā)出耀眼白光。同樣的，鎳也可以在和氟氣中燃燒。對(duì)氧化劑溶液包括硝酸在內(nèi)，均不發(fā)生反應(yīng)。鎳是一個(gè)中等強(qiáng)度的還原劑。鎳鹽酸、硫酸、有機(jī)酸和堿性溶液對(duì)鎳的浸蝕慢。鎳在稀硝酸緩慢溶解。發(fā)煙硝酸能使鎳表面鈍化而具有抗腐蝕性。鎳同鉑、鈀一樣，鈍化時(shí)能吸大量的氫，粒度越小，吸收量越大。鎳的重要鹽類為硫酸鎳和氯化鎳。實(shí)驗(yàn)室中也常用到硝酸鎳，帶有結(jié)晶水，化學(xué)式為Ni(NO3)2·6H2O，綠色透明的顆粒，易吸收空氣中的水蒸汽。與鐵，鈷相似，在常溫下對(duì)水和空氣都較穩(wěn)定，能抗堿性腐蝕，故實(shí)驗(yàn)室中可以用鎳坩堝熔融堿。硫酸鎳（NiSO4）能與堿金屬硫酸鹽形成礬Ni(SO4)2o6H2O(MI為堿金屬離子)。+2價(jià)鎳離子能形成配位化合物。常壓下，鎳即可與一氧化碳反應(yīng)，形成劇毒的四羰基鎳（Ni(CO)4），加熱后它又會(huì)分解成金屬鎳和一氧化碳。
鋯合金
鋯合金以鋯為基體加入其他元素而構(gòu)成的有色合金。主要合金元素有錫、鈮、鐵等。鋯合金在300～400℃的高溫高壓水和蒸汽中有良好的耐蝕性能、適中的力學(xué)性能、較低的原子熱中子吸收截面，對(duì)核燃料有良好的相容性，多用作水冷核反應(yīng)堆的堆芯結(jié)構(gòu)材料。此外，鋯對(duì)多種酸、堿和鹽有優(yōu)良的抗蝕性，與氧、氮等氣體有強(qiáng)烈的親和力，因此鋯合金也用于制造耐蝕部件和制藥機(jī)械部件，在電真空和燈泡工業(yè)中被廣泛用作非蒸散型消氣劑。
工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的鋯合金有鋯錫系和鋯鈮系兩類。前者合號(hào)有Zr-2、Zr-4，后者的典型代表是Zr-2.5Nb。在鋯錫系合金中，合金元素錫、鐵、鉻、鎳可提高材料的強(qiáng)度、耐蝕性和耐蝕膜的導(dǎo)熱性，降低表面狀態(tài)對(duì)腐蝕的敏感性。通常Zr-2合金用于沸水堆，Zr-4合金用于壓水堆。在鋯鈮系合金中，鈮的添加量達(dá)到使用溫度下鋯的晶體結(jié)構(gòu)的固溶限時(shí)，合金的耐蝕性。鋯合金有同質(zhì)異晶轉(zhuǎn)變，高溫下的晶體結(jié)構(gòu)為體心立方，低溫下為密排六方。鋯合金塑性好，可通過塑性加工制成管材、板材、棒材和絲材；其焊接性也好，可用以進(jìn)行焊接加工。
C-276哈氏合金屬于鎳-鉬-鉻-鐵-鎢系鎳基合金。它是現(xiàn)代金屬材料中耐蝕的一種。主要耐濕氯、各種氧化性氯化物、氯化鹽溶液、硫酸與氧化性鹽，在低溫與中溫鹽酸中均有很好的耐蝕性能。因此，近三十年以來、在苛刻的腐蝕環(huán)境中，如化工、石油化工、煙氣脫硫、紙漿和造紙、環(huán)保等工業(yè)領(lǐng)域有著相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。
哈氏C-276合金的各種腐蝕數(shù)據(jù)是有其典型性的，但是不能用作規(guī)范，尤其是在不明環(huán)境中，必須要經(jīng)過試驗(yàn)才可以選材。哈氏C-276合金中沒有足夠的Cr來耐強(qiáng)氧化性環(huán)境的腐蝕，如熱的。這種合金的產(chǎn)生主要是針對(duì)化工過程環(huán)境，尤其是存在混酸的情況下，如煙氣脫硫系統(tǒng)的出料管等。
哈氏合金的力學(xué)性能非常突出，它具有高強(qiáng)度、高韌性的特點(diǎn)，所以在機(jī)加工方面有一定的難度，而且其應(yīng)變硬化傾向強(qiáng)，當(dāng)變形率達(dá)到15%時(shí)，約為18-8不銹鋼的兩倍。哈氏合金還存在中溫敏化區(qū)，其敏化傾向隨變形率的增加而增大。當(dāng)溫度較高時(shí)，哈氏合金易吸收有害元素使它的力學(xué)性能和耐腐蝕性能下降。
鈦
鈦合金抗蝕性好
鈦合金在潮濕的大氣和海水介質(zhì)中工作，其抗蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于不銹鋼；對(duì)點(diǎn)蝕、酸蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強(qiáng)；對(duì)堿、氯化物、氯的有機(jī)物品、硝酸、硫酸等有優(yōu)良的抗腐蝕能力。但鈦對(duì)具有還原性氧及鉻鹽介質(zhì)的抗蝕性差。
低溫性能好
鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其力學(xué)性能。低溫性能好，間隙元素低的鈦合金，如TA7，在-253℃下還能保持一定的塑性。因此，鈦合金也是一種重要的低溫結(jié)構(gòu)材料。
化學(xué)活性大
鈦的化學(xué)活性大，與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產(chǎn)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)。含碳量大于0.2%時(shí)，會(huì)在鈦合金中形成硬質(zhì)TiC；溫度較高時(shí)，與N作用也會(huì)形成TiN硬質(zhì)表層；在600℃以上時(shí)，鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層；氫含量上升，也會(huì)形成脆化層。吸收氣體而產(chǎn)生的硬脆表層深度可達(dá)0.1～0.15mm，硬化程度為20%～30%。鈦的化學(xué)親和性也大，易與摩擦表面產(chǎn)生粘附現(xiàn)象。
鎳
鎳不溶于水，常溫下在潮濕空氣中表面形成致密的氧化膜，能阻止本體金屬繼續(xù)氧化。在稀酸中可緩慢溶解，釋放出氫氣而產(chǎn)生綠色的正二價(jià)鎳離子Ni2+；耐強(qiáng)堿。鎳可以在純氧中燃燒，發(fā)出耀眼白光。同樣的，鎳也可以在和氟氣中燃燒。對(duì)氧化劑溶液包括硝酸在內(nèi)，均不發(fā)生反應(yīng)。鎳是一個(gè)中等強(qiáng)度的還原劑。鎳鹽酸、硫酸、有機(jī)酸和堿性溶液對(duì)鎳的浸蝕慢。鎳在稀硝酸緩慢溶解。發(fā)煙硝酸能使鎳表面鈍化而具有抗腐蝕性。鎳同鉑、鈀一樣，鈍化時(shí)能吸大量的氫，粒度越小，吸收量越大。鎳的重要鹽類為硫酸鎳和氯化鎳。實(shí)驗(yàn)室中也常用到硝酸鎳，帶有結(jié)晶水，化學(xué)式為Ni(NO3)2·6H2O，綠色透明的顆粒，易吸收空氣中的水蒸汽。與鐵，鈷相似，在常溫下對(duì)水和空氣都較穩(wěn)定，能抗堿性腐蝕，故實(shí)驗(yàn)室中可以用鎳坩堝熔融堿。硫酸鎳（NiSO4）能與堿金屬硫酸鹽形成礬Ni(SO4)2o6H2O(MI為堿金屬離子)。+2價(jià)鎳離子能形成配位化合物。常壓下，鎳即可與一氧化碳反應(yīng)，形成劇毒的四羰基鎳（Ni(CO)4），加熱后它又會(huì)分解成金屬鎳和一氧化碳。
鋯合金
鋯合金以鋯為基體加入其他元素而構(gòu)成的有色合金。主要合金元素有錫、鈮、鐵等。鋯合金在300～400℃的高溫高壓水和蒸汽中有良好的耐蝕性能、適中的力學(xué)性能、較低的原子熱中子吸收截面，對(duì)核燃料有良好的相容性，多用作水冷核反應(yīng)堆的堆芯結(jié)構(gòu)材料。此外，鋯對(duì)多種酸、堿和鹽有優(yōu)良的抗蝕性，與氧、氮等氣體有強(qiáng)烈的親和力，因此鋯合金也用于制造耐蝕部件和制藥機(jī)械部件，在電真空和燈泡工業(yè)中被廣泛用作非蒸散型消氣劑。
工業(yè)規(guī)模生產(chǎn)的鋯合金有鋯錫系和鋯鈮系兩類。前者合號(hào)有Zr-2、Zr-4，后者的典型代表是Zr-2.5Nb。在鋯錫系合金中，合金元素錫、鐵、鉻、鎳可提高材料的強(qiáng)度、耐蝕性和耐蝕膜的導(dǎo)熱性，降低表面狀態(tài)對(duì)腐蝕的敏感性。通常Zr-2合金用于沸水堆，Zr-4合金用于壓水堆。在鋯鈮系合金中，鈮的添加量達(dá)到使用溫度下鋯的晶體結(jié)構(gòu)的固溶限時(shí)，合金的耐蝕性。鋯合金有同質(zhì)異晶轉(zhuǎn)變，高溫下的晶體結(jié)構(gòu)為體心立方，低溫下為密排六方。鋯合金塑性好，可通過塑性加工制成管材、板材、棒材和絲材；其焊接性也好，可用以進(jìn)行焊接加工。
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