隨著（zhe）國內經濟的快速發展尤其是化工行業的技術改造升級的加快，特（tè）種金（jīn）屬材料在國內的應用越來（lái）越廣泛，尤其是在石油、化工等相關（guān）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（jī）本同步，但其推廣應用要落後一些，尤其是（shì）民用。同時由於近幾年來國外走私鈦（tài）材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（xiāng）鎮企業采用劣質材料或以次充好也在一定程度上擾亂了鈦設備市場，使設備（bèi）使用（yòng）廠家談‘鈦’色變，因此這種狀況也（yě）對（duì）中國的鈦設備行業（yè）的發展起到一定阻礙作（zuò）用，須引起相關管理部門的注意，並且也應成為正在發展的其他特材的前車之鑒。

1 鈦材的耐腐（fǔ）蝕特點

鈦是具（jù）有強烈鈍化傾向的金屬，在空氣中和氧化性或中性水溶液中能迅（xùn）速生（shēng）成一層穩定的氧化性保（bǎo）護膜，即使因為某些原因膜遭破壞，也能迅速自動恢複。因此鈦在氧化性（xìng）、中性介質中具有優異的耐腐蝕性。

由於鈦的巨大鈍化性能，在許多情（qíng）況下與異種金屬接觸時，並不加快腐蝕（shí），而可能加（jiā）快異種金屬的腐蝕。如在低濃度非氧化性的酸中，若將Pb、Sn、Cu或蒙乃爾合金與鈦接觸形成電偶時，這些材料腐蝕加快，而（ér）鈦不受影響。而在鹽酸中，鈦與低碳鋼接觸時，由於鈦表麵產生新生氫，破壞了（le）鈦的氧化膜，不（bú）僅引起鈦的氫脆，而且（qiě）加快鈦的腐蝕，這可能是由於鈦對氫有高度的（de）活性所致。
鈦中（zhōng）的含鐵量對某些介質中的耐腐蝕性能有影響，鐵增多（duō）的（de）原因除原材料的原因外，常常（cháng）是焊（hàn）接時沾汙的鐵滲（shèn）入焊道（dào），使焊道中局部含鐵（tiě）量增高，這時腐蝕具有不均勻的（de）性質。使用鐵件支撐鈦設備時，鐵鈦接觸麵上的鐵沾汙幾乎是不可避免的在鐵沾汙區腐（fǔ）蝕（shí）加速，特別（bié）是在有氫存（cún）在的情況下。當沾汙表麵的鈦氧化膜發生機械損壞時，氫就滲入金屬，根據溫度、壓力等條件（jiàn），氫發生相應的擴散，這使鈦產生不同程度的氫脆。因（yīn）此鈦在中等溫度和（hé）中等壓力和含氫係統中使用要避免表麵（miàn）鐵汙染。

在一般情況下，鈦不會發生孔蝕。鈦還（hái）具有抗腐蝕疲勞穩定性。

鈦（tài）耐縫隙腐蝕性能較好（hǎo），尤其是（shì）Ti-0.3Mo-0.8Ni及Ti-0.2Pd合金，因此Ti-0.3Mo-0.8Ni及Ti-0.2Pd合金廣泛（fàn）用於容器設備的密封麵材料，以解決設備密封麵縫隙（xì）腐蝕問題。

  2 鈦（tài）材的應用

由（yóu）於（yú）鈦材的優良耐腐蝕性能，鈦材廣泛應用於石油、化工、製鹽、製藥、冶金、電子、航空、航天、海洋等相關領域。

鈦對大多數鹽溶液來說具有優異的耐（nài）蝕性，如鈦在氯化（huà）物溶液中比高鉻鎳鋼耐蝕，並無孔蝕現象。但在（zài）三（sān）氯（lǜ）化鋁中腐（fǔ）蝕率較高，這與三氯化鋁水（shuǐ）解後（hòu）產生濃鹽酸有關。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（dìng）性。因此鈦（tài）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（yǒu）良好的耐蝕性。鈦在濃度小於50％的氫氧化鈉（nà）和氫氧（yǎng）化鉀溶液（yè）中較為穩定。如果（guǒ）堿溶液中含有氯離子或氯化物，則其耐蝕性甚至超（chāo）過鎳（niè）和（hé）鋯。但在溫度和濃度增大的情況下（xià），腐蝕會增大。現在氯堿行業是國內民（mín）用鈦材應用的最大領域。

鈦在幹燥的氯氣中不耐蝕，同時有著火的危險，但在潮濕的氯氣中具有很高的穩定（dìng）性（xìng），超（chāo）過鋯、哈氏合金C及蒙乃爾合金，甚至在飽和氯氣的硫酸（suān）、鹽酸和氯化物等介質中也穩定，所以鈦材是硫酸法鈦白粉（fěn）生產關（guān）鍵設備的首選材料。由於鈦材在碳氫化合（hé）物中的耐蝕性很好，甚至在含有酸及氯化物類雜（zá）質時也（yě）很好（hǎo）。因此鈦材（cái）在（zài）有機化工中也廣泛應用，如（rú）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（hǎi）水淡化等海洋領域。

鎳及鎳基合金

1 鎳及鎳基合金的國內生（shēng）產狀（zhuàng）況

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

常用的鎳及鎳基合金型號有：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（dà）的轉（zhuǎn）入鈍態（tài）的傾向。在（zài）一般溫度下鎳的表麵覆蓋一層氧化膜，這層氧化膜使（shǐ）它（tā）在水及許多（duō）鹽類（lèi）水溶液中具有耐蝕性。

鎳在非（fēi）氧化性稀酸中，如（rú）<15％鹽酸、<17%硫酸（suān）和（hé）許多有機酸中，在室溫下相當穩定（dìng）。但在增加氧化劑（FeCl2、CuCl2、HgCl2、AgNO3和次氯亞酸鹽）和通氣時，鎳的腐蝕速度顯著增加。

鎳在所有堿類溶液中，不論是高（gāo）溫的還是熔融的堿都完（wán）全穩定（dìng），這是鎳的突出特性。蒙乃爾合金在還原（yuán）性介質中比鎳耐腐蝕，在氧化性介質中又較銅耐腐蝕，在磷酸、硫酸、鹽酸、鹽類溶液和有機酸中都比鎳和銅更為耐腐蝕。

任何濃度的氫氟酸中，在氧進（jìn）入不多時蒙乃爾合金很耐蝕。但當溶液中有充氣和有氧化劑（jì）時，或者溶液中存在鐵鹽、銅鹽等有害雜質時，它耐（nài）氫氟酸性能（néng）下降。在金屬材料中除鉑、銀外，它是耐氫氟酸（suān）腐（fǔ）蝕（shí）的最好材料（liào）之一。

在苛性堿溶液（yè）中它很耐蝕，但（dàn）當氫氧化鈉濃度很高時（shí），蒙乃爾合金（jīn）的耐腐蝕性雖比鎳差一些，但仍比（bǐ）其他金屬材（cái）料耐堿。

蒙乃爾合金容（róng）易產生應力腐蝕開裂，最好在530－650℃退火消除應（yīng）力後使用。

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

哈（hā）氏合金在苛性堿和堿溶液中是穩定的，在有機介質（zhì）、海（hǎi）水及淡水中完全穩定。

白銅（B10、B30）

白銅（tóng）是銅鎳合金，白銅國內可以滿足生產（chǎn），主要由洛銅生（shēng）產。

白銅（tóng）的耐蝕性能基本與純銅相似，在無機酸中，特別（bié）是硝酸中會發生嚴重的腐蝕。但對於（yú）濃（nóng）度<70％的氫氟酸，在（zài）無氧及低於沸點的情（qíng）況下是耐蝕的。在有機酸中白銅腐蝕（shí）不大，在堿性溶液和有機化合（hé）物中腐蝕率很小。

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（chún）鎳製造膜式蒸發器設備，特（tè）別是（shì）降膜部分，它不僅（jǐn）可以提高使用壽命，而且（qiě）可以節約70％的鎳。B10（91－9銅鎳合金）也可以代替純鎳來製造（zào）升膜蒸發器的蒸發（fā）管、蒸發室等設（shè）備。

白銅在海水中具（jù）有較高的耐蝕性，因此用（yòng）海（hǎi）水冷卻的換熱器經常采用B10、B30的白銅。

 其他特種金屬材料（liào）

  1 雙相鋼（gāng）

  低級雙相不鏽鋼（2304型）

  標準雙相（xiàng）不鏽鋼（2205型）

  超級雙相不鏽鋼（2507型）

對於鐵素（sù）體－奧氏體雙相不鏽鋼來（lái）說，它兼有鐵素體鋼和奧（ào）氏體鋼的（de）特性。奧（ào）氏體的存在，降低了高鉻鐵素體鋼（gāng）的脆性，防止了晶粒長大傾向，提高（gāo）了鐵素（sù）體鋼的韌性（xìng）和（hé）可焊性。鐵素體的存在，提高了Cr-Ni奧氏體鋼的（de）屈服強度（dù），同時使鋼具有抗（kàng）應力（lì）腐蝕及焊接時熱裂傾向小等特點。這類鋼含有較高Cr、Ni、Cu、Mo等耐蝕合金元素。盡管雙相組織易引起微電池腐蝕，但若合金元素含量達到一定值時，使兩相均（jun1）有可能在介質中發生鈍化，不出現（xiàn）雙相選（xuǎn）擇性腐蝕，其耐均勻腐蝕及（jí）孔蝕（shí）性能良好。

今天，雙相不鏽（xiù）鋼已經用於各種應用領（lǐng）域，不僅在化工、石（shí）化和製藥等方麵應用（yòng），還用於紙漿和造紙、食品和飲料以及建（jiàn）築、樓房和結構等方麵。

但雙相不鏽鋼最重要的應用是化工、化肥、石化、電力和紙漿造紙（zhǐ）工業中的反應器和其他工業（yè）設備。在大多數應用中，雙相（xiàng）不鏽鋼被認為是具有成本效益的替（tì）代材料，填補了普通奧氏體鋼如316L和較高合金之間的空白。

盡管一般認為使用雙相合金是因為它們（men）的耐化（huà）學產品的腐蝕性能，但最重要的是在（zài）那些奧氏體不（bú）鏽鋼不具（jù）足夠耐孔蝕和應（yīng）力腐蝕（shí）斷（duàn）裂性能的（de）熱水溶液介質中。

  金（jīn）屬複合材料

盡管特（tè）種金屬材料具有各自的（de）較好的耐腐蝕性能，但同時也相對價格較（jiào）高，這也是其中（zhōng）一些不能大麵積推廣的原因之一，但金屬複合技術又從另一方麵促進了這些特種金屬材料的應用。

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（gōng）工藝複合而成的新金屬材料，各界麵形成金屬鍵集結合，具有原單體金屬材料同等或更佳的性能。它既不（bú）是a也不是b（或c）。它綜合（hé）了構成組元的優點，而使（shǐ）單組（zǔ）組元的性能不足得到克服，它即優化了材料設計，又體現（xiàn）了合理使用材料的原則，是當前材料科（kē）學與工（gōng）程的發展方向之一。

複合方式（shì）有：爆炸複合（hé）、爆炸-軋製複合、軋製複合，現國內大多采用爆炸複合方式。

複合材料品種（zhǒng）包括：複合板（兩（liǎng）層、三層）、複合（hé）棒（bàng）、複合管。

優點：

  複層材料（liào）與基層材料性能的合理組合和配比；

  根據需要（yào）確定兩種材料的厚度比；

  節約貴重希缺（quē）金屬，降低設備造價；

  減少結構設計厚度或提高結構的使用應力。

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

綜上所述，由於特（tè）種（zhǒng）金屬材料具有（yǒu）良好的耐腐蝕性能及機（jī）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腐蝕等級，近年來在國內（nèi）的推廣（guǎng）應用（yòng）已（yǐ）取得一定（dìng）成果，但隨著中國經濟（jì）的快速發展（zhǎn），尤其是全球經（jīng）濟一體（tǐ）化格局的逐步形成及中國加入世貿組（zǔ）織，國內的特種金屬材料的發展存在著（zhe）巨大空間（包括進入國際市場），但需要國家相關行業管理部（bù）門製（zhì）定必要的標準及相關（guān）政策（cè）規範，以促進整個行業的（de）發展。