隨著國內（nèi）經濟的（de）快速發展尤其是化工行業（yè）的技術改造升級的加快，特種（zhǒng）金屬材料（liào）在國內的應用越來越廣泛，尤（yóu）其是在石（shí）油、化工等相關行業，對生產設備的材料也提出了越來越高的防腐要求。

鈦及鈦合金
中國鈦合金的生產與國外基本同步，但其推廣（guǎng）應用要落後一些，尤其是民用。同時由於近幾年來國外走私鈦材（cái）及一些設備加工企業的無序競爭，一些不具（jù）備生產能力的企業以及一些中小鄉鎮企業采（cǎi）用劣質材料或以次充好也在一定程度上（shàng）擾亂了鈦設備市場，使設備使用廠（chǎng）家談‘鈦（tài）’色變，因（yīn）此這種狀況也對中國的鈦設（shè）備行業的發展起到一定阻礙作用（yòng），須引起相關管理部（bù）門的注意，並且也應成為正在（zài）發展的其他特材的（de）前車之鑒（jiàn）。

1 鈦材的耐腐蝕特點

鈦是具有強烈鈍化傾向（xiàng）的金屬，在空氣中和氧化性或中性水（shuǐ）溶液中能迅（xùn）速生成一層穩定的氧化（huà）性保護膜，即使因為某（mǒu）些原因膜遭破壞，也能迅速自動恢複。因此鈦（tài）在氧化（huà）性、中性介質中具有優異的（de）耐腐蝕性。

由於鈦的（de）巨（jù）大鈍（dùn）化（huà）性能，在許多情況下與異種金屬接觸（chù）時，並不（bú）加快（kuài）腐蝕（shí），而可能加快異種金（jīn）屬的（de）腐蝕。如（rú）在低（dī）濃度（dù）非氧化性的酸中，若將Pb、Sn、Cu或（huò）蒙乃爾合金與鈦（tài）接觸形成電偶時，這些材料腐蝕加快，而鈦不受影響。而在鹽酸中，鈦與（yǔ）低碳鋼接觸（chù）時，由於鈦表麵產生新生氫，破壞了鈦的氧化膜，不僅引起鈦的氫脆，而且（qiě）加快鈦的腐（fǔ）蝕，這可能（néng）是由（yóu）於鈦對氫有高度的活性所致。
鈦中（zhōng）的含鐵量對某些介質（zhì）中的耐腐蝕性能有影響，鐵增多的原因除原材料的原因外，常常是焊接時沾汙（wū）的鐵滲入焊道（dào），使（shǐ）焊道中局部含鐵量增高，這時腐蝕具有不均勻的性質（zhì）。使用鐵件（jiàn）支撐鈦設備時，鐵鈦（tài）接觸麵上的鐵沾汙幾乎是不可避免（miǎn）的（de）在鐵沾汙區腐蝕加速，特別是在有氫存在的情況（kuàng）下。當（dāng）沾汙表麵的鈦氧化膜發生機械損壞時，氫就滲入金屬，根（gēn）據溫度、壓力等條件，氫（qīng）發生相應的擴散，這使鈦（tài）產生不同程度的氫脆。因此鈦在中等溫度和中等壓力和含氫係統中使用要（yào）避（bì）免表麵鐵汙（wū）染。

在一般情況下，鈦不會發生孔蝕。鈦還具有（yǒu）抗腐蝕疲勞穩定性。

鈦耐縫隙腐蝕性能較好，尤其是Ti-0.3Mo-0.8Ni及Ti-0.2Pd合（hé）金，因（yīn）此Ti-0.3Mo-0.8Ni及Ti-0.2Pd合金（jīn）廣泛用於容器設備的密封麵材料，以解決設備密封麵縫隙腐蝕問題（tí）。

  2 鈦材的應（yīng）用

由於鈦材的優良耐腐（fǔ）蝕性能，鈦材廣（guǎng）泛應用於石油、化工、製鹽、製藥、冶金、電子、航（háng）空、航天、海洋等相關領域。

鈦對大多數鹽溶液（yè）來說具有優異的耐蝕性（xìng），如鈦在氯化物溶液中（zhōng）比高鉻鎳（niè）鋼耐蝕，並無孔蝕現象。但在三氯化鋁中腐蝕（shí）率（lǜ）較高，這與三氯化鋁水解後產生濃鹽酸（suān）有關。鈦對（duì）熱的亞氯酸鈉和各種濃度的次氯酸鹽也有良好的穩定性。因此（cǐ）鈦材廣泛用於真空製鹽和漂粉精行業。

鈦對大多數的堿溶液具有良（liáng）好的耐蝕性。鈦在濃（nóng）度小於50％的氫氧化鈉和氫氧化鉀溶液中（zhōng）較為穩定。如果堿溶（róng）液中（zhōng）含有氯離子或氯（lǜ）化物，則其耐蝕性（xìng）甚至超過鎳和鋯。但（dàn）在溫度和濃度增大的情況下，腐蝕會增大。現在氯堿行業是國內民用鈦材應用的最大（dà）領域（yù）。

鈦在幹（gàn）燥的氯氣中不耐（nài）蝕，同時有著火的危險，但在潮濕的氯氣中具有很高的穩定性，超過鋯、哈氏合金C及蒙乃爾合金，甚至在飽和氯氣的硫酸、鹽酸和氯化（huà）物等介質中（zhōng）也（yě）穩定，所以鈦材是硫酸法鈦白粉（fěn）生產關鍵設備的首選材料。由於鈦材在碳氫化（huà）合物中的耐蝕性很好，甚至在含有（yǒu）酸及氯化物類雜質時也很好。因此鈦材在有機化工中也廣泛應用，如PTA（精對苯二甲酸），PVA（維尼綸）等。

鈦材在海水中具有優異的耐腐蝕性能，因此鈦材也廣泛應用於海洋石油鑽井平台、海水淡化等（děng）海（hǎi）洋領（lǐng）域。

鎳及鎳基合金

1 鎳及鎳基合金的（de）國（guó）內生產狀況

國內工業用純鎳完全可以自行（háng）生產，但一些鎳基合（hé）金則主要依賴進口。

常用的（de）鎳及鎳基合金型號有（yǒu）：純鎳 N6；Monel 400; Hastelloy B、Hastelloy B-2; Hastelloy C-276等。

2 鎳及鎳基合金的耐腐（fǔ）蝕性能

鎳具有較大的轉入鈍態的傾向。在一（yī）般溫度（dù）下鎳的表麵覆蓋一層氧（yǎng）化（huà）膜，這層（céng）氧化膜使它在水（shuǐ）及許多鹽類水溶液（yè）中具有耐蝕（shí）性。

鎳在非氧（yǎng）化性（xìng）稀酸中，如（rú）<15％鹽酸（suān）、<17%硫酸和許多有機酸中，在室溫下相（xiàng）當穩（wěn）定。但在增加氧化劑（FeCl2、CuCl2、HgCl2、AgNO3和次氯亞酸鹽）和通氣時（shí），鎳的腐蝕速度顯著增加。

鎳在所有堿類溶液中，不論是高溫（wēn）的還是熔融的堿都完全穩（wěn）定，這是鎳的突出特性。蒙乃（nǎi）爾合金在還原（yuán）性介質中比鎳（niè）耐腐蝕，在氧（yǎng）化性介質中又較銅耐腐蝕，在磷酸、硫（liú）酸、鹽酸、鹽類溶液和有機酸中都比鎳和銅更（gèng）為耐腐蝕。

任何濃度的氫氟（fú）酸中，在氧進入不多時蒙乃爾合金很耐蝕。但當溶液中有充氣和有（yǒu）氧化劑時，或者溶液中（zhōng）存（cún）在鐵鹽、銅鹽等有害雜質時，它耐（nài）氫（qīng）氟酸性能下降。在金屬材料中除鉑（bó）、銀（yín）外，它是耐氫（qīng）氟酸腐蝕的最好材料之（zhī）一。

在苛（kē）性堿溶液（yè）中它很耐蝕，但當氫氧化鈉濃（nóng）度很高時，蒙乃爾合金的耐腐蝕性雖比鎳差一些（xiē），但仍比其他金屬材料耐堿。

蒙（méng）乃爾合（hé）金容易產生應力腐蝕開裂（liè），最好在530－650℃退（tuì）火消除應力（lì）後使用。

哈氏合金常用的是哈氏B（B-2、B-3）和哈（hā）氏C-276，它們在非氧化性的無（wú）機酸和有（yǒu）機酸中有高的耐蝕（shí）性，如耐70℃的稀硫酸（suān），耐所有（yǒu）濃度的（de）鹽酸、磷酸（suān）、醋酸和蟻酸，特別能耐熱濃鹽酸。

哈氏合金在苛性堿和堿溶液（yè）中是（shì）穩定的，在有機介質、海水（shuǐ）及淡水中完全穩（wěn）定。

白銅（B10、B30）

白銅是銅鎳合金，白銅國內可以滿足生產，主要由洛銅生產。

白銅的耐蝕（shí）性能基本與純銅相似，在無機酸中，特別是硝酸中會發生嚴重的腐蝕。但（dàn）對於濃度<70％的氫氟酸，在無氧（yǎng）及（jí）低於沸點的情況下是（shì）耐蝕的。在有機酸中（zhōng）白銅腐蝕不大，在堿性溶液和有機化合物中腐蝕率很小（xiǎo）。

在苛化法燒堿中，或在隔膜電解燒堿中，可以采用B30（70－30銅鎳合金來代替（tì）純鎳製造膜式蒸發器設備，特別是降膜部分，它不僅可以（yǐ）提高使用壽命，而且可以節（jiē）約70％的鎳。B10（91－9銅鎳合（hé）金（jīn））也可以代替純鎳來製造升（shēng）膜（mó）蒸發器的蒸發管、蒸發室（shì）等設（shè）備（bèi）。

白銅在海水中具有（yǒu）較高的耐蝕性，因此用海水冷卻的換熱器經常采用B10、B30的白銅。

 其他特種金屬（shǔ）材料

  1 雙相（xiàng）鋼

  低（dī）級雙相不鏽鋼（2304型）

  標準雙相不鏽鋼（2205型）

  超級雙（shuāng）相不鏽鋼（2507型）

對於鐵素體－奧氏體雙相不鏽鋼來說，它兼有鐵素體鋼和奧氏體（tǐ）鋼的特性。奧氏體（tǐ）的存（cún）在，降低了高鉻鐵（tiě）素體鋼的脆性，防止了晶粒長（zhǎng）大傾向，提高了鐵素體鋼的韌性和可焊性。鐵素（sù）體的存在，提高了Cr-Ni奧氏體鋼（gāng）的屈服強度，同時使鋼（gāng）具有抗應力腐（fǔ）蝕及焊接時熱裂傾向小等特點。這（zhè）類鋼含有較高Cr、Ni、Cu、Mo等（děng）耐（nài）蝕合金元素。盡管雙相組織易引起微電池腐蝕，但若合金（jīn）元素含量達到一（yī）定值時，使兩相（xiàng）均有可能在介質中發生鈍化，不出現雙相選擇性腐蝕，其（qí）耐（nài）均勻腐蝕及孔（kǒng）蝕性能良好。

今天，雙相不鏽鋼已經用於各種應（yīng）用領域（yù），不僅在化工、石化和製（zhì）藥等方（fāng）麵應用，還用於（yú）紙漿和造紙、食品和飲料以及建築、樓房和結構（gòu）等方麵。

但雙相不鏽鋼最重要的應用是化工、化（huà）肥、石化（huà）、電力和（hé）紙漿造紙工業中（zhōng）的反應器（qì）和（hé）其他工業設備。在大多數應用中，雙相不鏽鋼被認為是具有成本效益的替代（dài）材料，填補了普（pǔ）通奧氏體鋼如316L和較高合金之間的空白。

盡管一般（bān）認為使用雙（shuāng）相合金是因為它們的耐化學產（chǎn）品的腐蝕性能，但最重要的是在那些奧氏體不鏽鋼不具足夠耐孔蝕和應力腐蝕斷裂性能的熱水溶液介質中。

  金屬複合（hé）材料（liào）

盡管特種金屬材料具有各自的（de）較好（hǎo）的耐腐蝕（shí）性能，但同時也（yě）相對價格（gé）較高，這也是其中一些不能大麵積推廣的（de）原（yuán）因之一，但金屬複合技術又從另一方麵促進了這些特種金（jīn）屬材料的應用。

金屬複合材料是由a、b、c等若幹金屬或合金組元，經不同的加工工藝複合而成的新金屬材料，各界麵形成（chéng）金屬鍵集（jí）結合，具有原單體金（jīn）屬材料同（tóng）等或更佳的性（xìng）能。它既不（bú）是a也不是（shì）b（或c）。它綜合了構成組元的優（yōu）點，而使單組組（zǔ）元的性能（néng）不足得到克服，它即優化了材（cái）料設計，又體現了合理使用材料的原則，是當（dāng）前材料科學與工程的（de）發展方向之一（yī）。

複（fù）合方式有：爆炸複合、爆炸-軋製複合、軋製複（fù）合，現國內大多采用（yòng）爆炸複合方式。

複合（hé）材料品種包括（kuò）：複合板（兩層、三層）、複合棒、複合管。

優（yōu）點（diǎn）：

  複層材料與基層材料性能的合理組（zǔ）合（hé）和配比；

  根據需要確定兩種材料的厚度比（bǐ）；

  節約（yuē）貴重希缺金屬，降低設備造價；

  減少結構設計厚度或（huò）提（tí）高結構的使用應力。

目前國家已有複合材料的相關（guān）國家標準，如GB8547-87《鈦-鋼複合板》、GB8546-87《鈦-不鏽鋼複合板》、JB4733-94《壓力容器用爆炸不鏽鋼複合鋼板》等。

綜（zōng）上所述，由於（yú）特種金屬材料具（jù）有良好的耐腐蝕性能及機械加工性能，可以大大滿足使用廠家生產設備的耐腐蝕需求並提升設備耐（nài）腐蝕等級，近年（nián）來在國內（nèi）的推廣應用已（yǐ）取得一定成果（guǒ），但隨著中國經（jīng）濟的（de）快速發展，尤其是全球經濟一體化格（gé）局的逐（zhú）步形成及中國加（jiā）入世貿組織（zhī），國內的特種金屬材料的發展存在著巨大空間（包括進（jìn）入國際市場（chǎng）），但需要國家相（xiàng）關行業管理部（bù）門製定必要（yào）的標準及相關政策規（guī）範，以促（cù）進整個行業的發展。