隨著國內（nèi）經濟的快速發展尤其是化工行業的技（jì）術（shù）改造升級（jí）的加快，特種金（jīn）屬材料在國內的（de）應用越來越廣泛，尤其是在石油、化工等相關行業，對生產（chǎn）設備的材料（liào）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，但其推廣應用要落後一（yī）些，尤其是民用。同時由（yóu）於近幾（jǐ）年來國外走私鈦材及一（yī）些設備加工企業的無序競爭，一些不具備生產（chǎn）能（néng）力的企業以及一些中小鄉鎮（zhèn）企業采用劣質材料或以次充好也（yě）在一定程度上（shàng）擾亂了鈦設備市場，使設備使用廠家談‘鈦’色變，因此這種狀況也對中國的鈦設備行業的（de）發展起到一定阻礙作用，須引起相關管理部門的注意，並且也應成為正（zhèng）在發展的其他特材的前車之鑒。

1 鈦材的耐腐蝕特（tè）點

鈦是具有強烈鈍化傾向（xiàng）的金屬（shǔ），在空氣中和氧化性或（huò）中性水溶液中能迅（xùn）速生成一層穩定的氧化性保護膜，即使因為某些原因膜遭（zāo）破壞，也能迅速自動（dòng）恢複。因（yīn）此鈦在氧化性、中性介質中具有優異的耐腐蝕性。

由於鈦的巨（jù）大鈍化性能，在許（xǔ）多情況下與異種金屬接觸時，並不加（jiā）快腐蝕，而可能加快（kuài）異種金屬的腐（fǔ）蝕。如在低濃度非氧化性的酸中，若將Pb、Sn、Cu或（huò）蒙乃爾合金與鈦接觸形成電偶時，這些材料（liào）腐蝕加快，而鈦不受影響（xiǎng）。而在鹽酸（suān）中，鈦與低碳鋼接觸時，由於鈦表麵產生新生氫（qīng），破壞了鈦（tài）的氧化膜，不僅引起鈦的氫脆，而（ér）且加快（kuài）鈦（tài）的腐蝕，這可能是由於（yú）鈦對氫有高度的活性所致。
鈦中的含鐵量對某些介質中的耐腐蝕性能有影響，鐵增多的原因除原材料的原（yuán）因外，常常是焊接時沾汙的鐵滲入（rù）焊（hàn）道，使（shǐ）焊道中局部含鐵量增高，這時腐蝕具有不均勻的性質。使用鐵件支撐鈦設（shè）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蝕加速，特別是在有氫（qīng）存在的情況下。當沾汙表（biǎo）麵的鈦氧化膜（mó）發生機械損壞時，氫就滲入金屬，根據溫度、壓力等條件，氫發生相應的（de）擴散，這使鈦產生不同程度的氫脆。因此鈦在中等溫度和中（zhōng）等壓力（lì）和含氫係統中使用要避免表麵鐵汙染（rǎn）。

在一般情況下，鈦不會（huì）發生孔蝕。鈦還具有抗腐蝕疲勞穩定性。

鈦耐縫隙腐蝕性能較好，尤其是Ti-0.3Mo-0.8Ni及Ti-0.2Pd合金，因此Ti-0.3Mo-0.8Ni及Ti-0.2Pd合金廣泛用於容器設備的密封麵材料，以解決設（shè）備密（mì）封（fēng）麵縫（féng）隙腐蝕問題。

  2 鈦材的應用

由於鈦材的優良（liáng）耐腐（fǔ）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（róng）液來說（shuō）具有（yǒu）優異的耐蝕性，如鈦在氯化物溶液中比高鉻鎳（niè）鋼耐蝕，並無孔（kǒng）蝕現象。但在三氯化鋁中腐蝕率較高，這與三氯化鋁水解後（hòu）產生濃鹽酸有關。鈦對熱的亞氯（lǜ）酸鈉和各種濃（nóng）度（dù）的次氯酸（suān）鹽也有良好的穩定性。因此鈦材（cái）廣泛用於真空製鹽和漂粉精行業。

鈦對大多數的堿溶液具（jù）有良好的耐蝕性。鈦在濃度小於50％的氫氧（yǎng）化鈉和（hé）氫氧（yǎng）化（huà）鉀溶液中較為（wéi）穩定。如果堿溶液（yè）中含有氯離子或氯化物，則其耐蝕性甚至超過（guò）鎳和鋯（gào）。但在溫度和濃度增大（dà）的情（qíng）況下，腐蝕會增大。現在氯堿行業是國內民用鈦材應用的最（zuì）大領域。

鈦在（zài）幹燥的氯氣中不（bú）耐蝕，同時有著火的危險，但在潮濕（shī）的氯氣（qì）中具有很高的穩定（dìng）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（yán）酸和氯化（huà）物等介（jiè）質中也穩定（dìng），所以鈦（tài）材是硫（liú）酸法鈦白粉生產關鍵設備的首選材料。由於（yú）鈦材在（zài）碳氫化合物中的耐蝕性很好，甚至在含有酸及氯化物類雜質時也很好。因此（cǐ）鈦材在有機化工中也廣泛應用，如PTA（精對（duì）苯二（èr）甲酸），PVA（維尼綸）等。

鈦材在海水中具（jù）有優異的（de）耐腐蝕性（xìng）能，因此鈦材也廣泛應用於海洋石油鑽井平台、海水淡化等海洋領域。

鎳及鎳基合金

1 鎳及鎳基合金的國內生產狀況

國內（nèi）工（gōng）業用純鎳完全可以自行生產，但一些鎳基（jī）合金則主要依賴進口（kǒu）。

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（niè）基合金的耐腐蝕性能

鎳（niè）具有較（jiào）大的轉入鈍態的傾向。在一般（bān）溫度下鎳的表麵覆蓋一層氧化膜，這層氧化膜（mó）使它在水及許多鹽類水溶（róng）液中具有耐蝕性。

鎳在非氧化性稀酸中，如<15％鹽酸、<17%硫酸和許多有（yǒu）機酸中，在室溫（wēn）下相當（dāng）穩定。但在增（zēng）加氧化劑（FeCl2、CuCl2、HgCl2、AgNO3和（hé）次氯亞酸（suān）鹽）和通氣時，鎳的腐蝕速度顯著增（zēng）加。

鎳在所有堿類溶液中，不論是高溫的還（hái）是熔融的（de）堿都完全穩定，這是鎳的突出（chū）特性。蒙乃爾合（hé）金在還原性介質中（zhōng）比鎳耐腐蝕，在氧化性介質中又（yòu）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（wéi）耐腐蝕。

任何濃度的（de）氫氟酸中，在氧進入不多時蒙乃爾合金很耐蝕。但當（dāng）溶液中有充氣和有氧化劑時，或者溶液中存在鐵鹽、銅鹽等有害雜質時，它（tā）耐（nài）氫氟酸性能下降。在金屬材料中除鉑、銀外，它是耐氫氟酸腐蝕的最好材料之一。

在苛性堿溶液中（zhōng）它很耐蝕（shí），但當氫氧化鈉濃度很高時，蒙乃爾合金（jīn）的耐腐蝕（shí）性雖比鎳差一些（xiē），但仍比其他金屬材（cái）料耐堿（jiǎn）。

蒙（méng）乃爾合金容易產生（shēng）應力腐蝕開裂，最好在530－650℃退火消除應力後使（shǐ）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（yǎng）化性的無機酸和有（yǒu）機酸中有高的（de）耐蝕性，如耐70℃的稀硫（liú）酸，耐所有濃度的鹽酸、磷酸（suān）、醋酸和蟻酸，特別能耐熱濃鹽酸。

哈氏（shì）合金在（zài）苛性堿和堿溶液中是穩定的，在有（yǒu）機介質、海水及（jí）淡水中完全穩定。

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。

白銅的耐蝕性能基本與純銅相似，在無機酸中，特（tè）別是硝（xiāo）酸中會（huì）發（fā）生嚴（yán）重的腐蝕。但對於濃度<70％的氫氟酸，在無（wú）氧及（jí）低於沸點的情（qíng）況下（xià）是耐蝕的。在有機（jī）酸中白銅腐蝕不大，在堿性溶液和有機（jī）化合（hé）物中（zhōng）腐蝕率很小。

在苛化法燒堿（jiǎn）中，或在隔膜電解燒堿中，可以（yǐ）采用B30（70－30銅鎳合金來代替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（qiě）可以節約70％的鎳。B10（91－9銅（tóng）鎳（niè）合金）也可以代替（tì）純鎳來製造升膜蒸發器（qì）的蒸發管、蒸發室等設備。

白（bái）銅（tóng）在海水中具有較高的耐蝕性，因此用海水冷卻的換熱器（qì）經常采用B10、B30的白（bái）銅。

 其他特種（zhǒng）金屬材料

  1 雙相鋼

  低（dī）級雙相不鏽鋼（2304型）

  標準雙相不鏽鋼（2205型）

  超級（jí）雙相不鏽鋼（gāng）（2507型）

對（duì）於鐵素體－奧氏體雙（shuāng）相不鏽鋼來說，它兼有鐵素體鋼和奧氏體鋼的特性。奧氏體的存在，降低（dī）了高鉻鐵素體鋼的脆（cuì）性，防止（zhǐ）了晶粒（lì）長大傾向，提高了（le）鐵素（sù）體鋼的（de）韌性和可（kě）焊性。鐵素體的存在，提高了Cr-Ni奧氏（shì）體（tǐ）鋼的屈（qū）服強度，同時使鋼具有抗應（yīng）力腐蝕及焊接時（shí）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（shí）合金元素。盡管雙相組織易引起微電池腐蝕，但若合金元素（sù）含量達到一定值時（shí），使兩相均有可能在介（jiè）質中發生鈍化，不出現雙相選擇性腐蝕，其耐均勻腐蝕及（jí）孔蝕性能良好。

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

但雙相不鏽鋼最重（chóng）要的應用是化工、化肥、石化、電力和紙漿造（zào）紙工業中的反應器和其他工業設備。在大多數應用中，雙相不（bú）鏽鋼被認為是具有成本效益的替代材料，填補了（le）普通奧氏體鋼如316L和較高合金之（zhī）間（jiān）的空白。

盡管一般認為使用雙（shuāng）相合金是因為它們的（de）耐化學（xué）產品（pǐn）的腐蝕性能，但最重要的是在那（nà）些奧氏體不鏽鋼（gāng）不具足夠耐孔蝕和應力腐蝕斷裂（liè）性（xìng）能的熱（rè）水溶液介質中（zhōng）。

  金屬複合材料

盡管特種金屬材料具有各自的較好（hǎo）的耐腐蝕性能，但同時也相（xiàng）對價格較高，這也是其中一些不能大麵積推廣的（de）原因之一，但金屬複合技術又從另一方麵促進了這（zhè）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，經不同的加工工藝複合而成的新金屬材料，各界麵（miàn）形成金屬鍵（jiàn）集結合，具有原單（dān）體金屬材料同等或更佳的性能。它既不是a也不（bú）是b（或c）。它綜合了構成組元的優點，而使單（dān）組組元的性能不足得到克服，它（tā）即優化了材料設計，又體現了合理使用材料的原則，是當前材料科學與工程的發展方向（xiàng）之一。

複合方式有：爆炸複合、爆炸-軋製複合、軋製複合，現國內大多采用爆炸複合方式。

複合材料品種包括：複合板（兩層、三層）、複合棒、複合管。

優點：

  複層材料與（yǔ）基層材料性能（néng）的合理組合（hé）和配比；

  根據（jù）需要確定兩種材料的厚度比；

  節約貴重希缺金屬，降低設備（bèi）造價；

  減少（shǎo）結構設計厚（hòu）度或提（tí）高結構的使用應力。

目（mù）前（qián）國家已（yǐ）有複合材料的相關國家標準，如GB8547-87《鈦-鋼複合板》、GB8546-87《鈦-不鏽鋼複合板》、JB4733-94《壓力容器用（yòng）爆炸不鏽鋼複合鋼板》等。

綜上所述，由於（yú）特種金（jīn）屬材料具有良好的耐腐（fǔ）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，近年來在國內的推廣應用（yòng）已取得一定成果，但隨（suí）著中（zhōng）國經濟的快速發展，尤其是全球經濟一體化格局的逐步形成及中（zhōng）國加入世貿組（zǔ）織，國內的特種金屬材料的發展存在著巨（jù）大空間（包括進入國際市場（chǎng）），但需要國家相關（guān）行業（yè）管理部（bù）門製（zhì）定必要（yào）的標準（zhǔn）及相關政策規範（fàn），以促進整個行業的（de）發展。