下载文档原格式
合金化原理合金化是指将两种或两种以上的金属或非金属熔炼在一起，形成新的金属材料。
合金化的原理是通过改变金属的晶体结构，使其性能得到改善。
合金化可以提高金属的硬度、强度、耐热性、耐腐蚀性等性能，从而扩大金属的应用范围。
下面将从合金化的原理、方法和应用三个方面来详细介绍合金化的相关知识。
合金化的原理。
合金化的原理主要包括固溶强化、析出强化和相变强化三种方式。
固溶强化是指将一种金属溶解在另一种金属的晶格中，形成固溶体，从而提高金属的硬度和强度。
析出强化是指在合金中形成一种或多种溶解度有限的化合物，这些化合物的形成可以提高合金的硬度和强度。
相变强化是指在材料中发生相变时，晶粒的形态和尺寸发生变化，从而提高材料的性能。
合金化的方法。
合金化的方法主要包括熔炼法、粉末冶金法和表面合金化法。
熔炼法是将两种或两种以上的金属熔炼在一起，然后冷却凝固成合金。
粉末冶金法是将金属粉末混合后通过压制、烧结等工艺形成合金。
表面合金化法是将一种金属的表面覆盖上另一种金属，以改善金属的表面性能。
合金化的应用。
合金化广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。
在航空航天领域，合金化可以提高材料的耐高温、耐腐蚀性能，从而保证飞机在极端环境下的安全飞行。
在汽车制造领域，合金化可以提高汽车零部件的强度和硬度，延长零部件的使用寿命。
在电子设备领域，合金化可以提高电子元器件的导电性能和耐磨性能，从而提高设备的性能和可靠性。
总结。
合金化是一种重要的金属材料改性方法，通过改变金属的组织结构和成分，可以显著提高金属材料的性能。
合金化的原理主要包括固溶强化、析出强化和相变强化三种方式，合金化的方法主要包括熔炼法、粉末冶金法和表面合金化法。
合金化广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域，为各行业的发展提供了重要的支撑。
通过对合金化的原理、方法和应用的介绍，相信读者对合金化有了更深入的了解，也希望本文能够对相关领域的科研工作者和工程技术人员有所帮助。
不锈钢耐腐蚀的原理不锈钢是一种具有优异性能的金属材料，其被广泛地应用于制造航空、航天、电子、化工、医药等领域的产品。
与普通钢材相比，不锈钢具有耐腐蚀性强、强度高、耐高温、耐磨损、易加工等优点，因此其应用范围较为广泛。
那么，不锈钢耐腐蚀的原理是什么呢？1.钝化膜的形成钝化膜是不锈钢的一种重要特性，它是一种具有致密结构的氧化物层或硫化物层。
这种氧化物或硫化物能够保护不锈钢表面不受到化学腐蚀的破坏。
钝化膜的形成是不锈钢耐腐蚀的关键。
不同类型的不锈钢钝化膜不同，但它们都可以通过中和酸性物质、形成基氧化物层、或通过电化学方式来形成。
2.合适的合金配方不锈钢材料由铁和其他合金元素组成，这些元素可以调整不锈钢的机械性能、高温强度、耐蚀性和其他特性。
比如，镍是一种让不锈钢具有耐腐蚀性的关键元素。
在钢中加入越多的镍，就越容易形成均匀和稳定的钝化膜。
而钼对不锈钢的耐腐蚀性和耐高温性能也有重要的影响。
3.表面处理在生产不锈钢的时候，需要进行表面处理来减少与环境中物质的接触，以延长不锈钢的使用寿命。
表面处理方法不仅可以对不锈钢材料进行粗糙化处理，如抛光、轧光和喷砂等，还可以对其进行镀膜、包覆和喷涂等处理。
4.环境条件尽管不锈钢具有强的耐腐蚀性能，但其性能也会受到环境条件的影响。
比如，在强酸、强碱、高温或强氧化环境下，不锈钢的耐腐蚀性能会出现下降。
此外，不锈钢表面存在较强的化学反应性，不宜与氯化物、碘化物和溴化物等强氧化性化学物质接触，否则会导致不锈钢的腐蚀。
总之，不锈钢耐腐蚀的原理是通过形成稳定且致密的氧化物层或硫化物层，来保护钢铁表面不受到化学腐蚀的破坏。
钢材的合金配方、表面处理及环境条件对钢材具有重要的影响。
金属的腐蚀与防腐方法金属是一种常见的材料，广泛应用于各行各业。
然而，金属在特定条件下容易发生腐蚀，导致其性能下降甚至失效。
因此，了解金属的腐蚀原理和防腐方法是至关重要的。
1. 腐蚀原理金属腐蚀是指金属在与周围环境接触时发生的化学或电化学反应。
主要有以下几种类型：（1）电化学腐蚀：金属与电解质溶液接触时，在阳极处发生氧化反应，而在阴极处发生还原反应，导致金属离子溶解并形成腐蚀产物。
（2）化学腐蚀：金属与非电解质溶液或气体接触时，发生化学反应，例如金属与酸溶液接触产生的金属盐。
（3）晶间腐蚀：金属晶界或晶内存在着不稳定的化学成分，容易发生局部腐蚀，导致金属的断裂或剥落。
2. 防腐方法为了延长金属材料的使用寿命，减少腐蚀带来的损害，可以采取以下几种防腐方法：（1）涂层保护：涂层是一种常见的金属防腐方法。
通过在金属表面形成一层具有良好抗腐蚀性能的涂层，阻隔金属与外界环境的接触，减少腐蚀反应的发生。
（2）电化学保护：利用电化学原理，在金属表面形成保护性氧化物层或通过外加电流形成保护性阳极保护层，减缓腐蚀反应的进行。
（3）合金防腐：通过添加合金元素来改变金属的化学成分和结构，提高金属的抗蚀性能。
例如，不锈钢中添加了铬和镍等元素，使其具有良好的耐腐蚀性能。
（4）缓蚀剂：将能够与金属表面形成保护膜的化学物质涂覆在金属表面，形成一层保护层，以减缓腐蚀反应的发生，例如磷酸铁锌等物质。
综上所述，金属的腐蚀是由于与环境接触导致的化学或电化学反应。
为了延长金属材料的寿命，需要采取适当的防腐方法，如涂层保护、电化学保护、合金防腐和缓蚀剂等。
我们应该根据金属材料的具体应用环境和要求，选择合适的防腐方法，以保障金属材料的使用寿命和性能。
这样，我们才能更好地利用金属材料的优势，为社会发展做出更大的贡献。
金属腐蚀原理金属腐蚀是指金属在特定条件下与周围环境中的化学物质发生反应导致其损失其原有性能和结构的现象。
金属腐蚀是一种自然现象，不可避免地影响了工业、农业、医疗、建筑和航空等领域的金属制品。
金属腐蚀的原理主要涉及以下几个方面：1. 化学反应金属与环境中的化学物质接触时，必然发生一系列化学反应。
铁与水和氧气反应会形成氧化铁，即铁锈。
Fe + H2O + O2 → Fe2O3·nH2O（铁锈）金属的电化学性质在这个过程中起着关键的作用。
如铜与氯离子反应如下：Cu + 2Cl- → CuCl2 + 2e-金属的原子释放出电子，产生正离子。
在电解质中，这些正离子随后会与负离子反应，导致金属表面的电化学腐蚀。
2. 电化学反应金属的表面被涂上一层绝缘性较好的材料或涂层，可以防止其与外部环境发生化学反应。
当涂层损坏或表面存在缺陷时，金属会变得更易受到腐蚀。
此时，金属会表现出电化学反应，也就是在金属表面形成电池。
金属的电子从阴极（电池的负极）流向阳极（电池的正极），从而导致阳极处的金属被电化学腐蚀。
3. 介质腐蚀金属腐蚀还会受到介质的影响，介质包括气体、液体和固体。
在钢材上，只有当表面附着了盐、油、水或化学物质等附件时，金属才会腐蚀。
在线的腐蚀往往会发生在地下管道和油罐等结构中，因为它们被完全包围在介质中。
在这种情况下，防护系统和钝化剂等方法可能会用来防护金属免受腐蚀的影响。
4. 海洋水腐蚀金属在海洋环境中面临更复杂的腐蚀挑战，因为海洋环境包含盐、水以及许多化学物质。
海水的腐蚀效果比纯水的腐蚀效果更严重，并可以在金属表面形成锈。
氯离子是最具腐蚀性的物质。
在船舶、桥梁和海上平台等重要结构中，通常需要采用特殊的腐蚀防护措施来保护金属免受海洋环境的损害。
金属腐蚀涉及多个因素，包括化学反应、电化学反应、介质腐蚀和海水腐蚀等。
通过了解这些原理，我们可以采取更有效的方法来防止金属腐蚀并延长其寿命。
除了了解金属腐蚀的原理之外，还需要对不同类型的金属腐蚀有深入的了解。
5.不锈钢的腐蚀与耐腐蚀的基本原理不锈钢的腐蚀定义为材料由于与其所处环境介质的反应而造成的破坏。
对于含镍材料来说，腐蚀有两种主要形式：一种是均匀腐蚀，另一种是局部腐蚀。
在海洋大气中的铁锈就是一种一般或均匀腐蚀的典型例子。
此处金属在其整个表面上均匀地被腐蚀。
在这种情况下，钢表面形成疏松层，这层腐蚀产物很容易去除。
另一方面，像合金400这种耐腐蚀性较好的金属，它们在海洋大气中表现出良好的均匀抗腐蚀性。
这是由于合金400可形成一种非常薄而坚韧的保护膜。
均匀腐蚀是一种最容易处理的腐蚀形式，因为工程师可以定量地确定金属的腐蚀率并可精确地预测金属的使用寿命。
由局部腐蚀而引起的破坏是很难预测的。
因而，设备的寿命也不能精确地预计。
这里给出几种局部腐蚀的例子。
第一例是电化学腐蚀。
当两种或多种不同的金属在某种导电液（电解液）存在条件下接触和连接时，电化学腐蚀就发生了。
此时，两种金属间建立了势能差，同时电流将流动。
电流会从抗腐蚀能力较差的金属（即阳极）流向抗腐蚀能力较强的金属（即阴极）。
腐蚀由阴极上的反应情况而控制，如氢气的生成或氧气的还原。
如果某一大的阴极面与某一小的阳极面相连接时，阳极和阴极之间即会产生大的电流流动。
这种情况必须避免。
另一方面，当我们将此情况颠倒一下，即让某一大的阳极面与小的阴极面相连接时，两种金属之间则会产生小的电流流动。
这种情况是我们所期望的。
在实用指南中，我们将位于某一容器或槽中的焊接金属接点设计为阴极。
紧固件装置是这样设计的，即将阴极紧固件（小面积）与阳极件（大面积）连接在一起。
此概念的例子是将钢板用铜铆钉铆接在一起并暴露在流动速度低的海水中，铜质固定件为小的阴极面，而钢板为大的阳极面。
这种设计是非常便利的，而且可产生良好的相容性。
另一方面，如果相反进行连接，即用钢铆钉来固定铜板，则在钢铆钉上会产生非常快的腐蚀。
此时，铜板则由于钢的腐蚀而被阴极保护。
有趣的是在这种情况下，铜离子的释放被停止，铜板将被海水中的有机物缠结。
合金化作用合金化作用是指将两种或两种以上的金属或者金属与非金属元素混合在一起，通过特定的加热和冷却过程，使其形成一种新的材料。
合金化作用不仅可以改变材料的物理和化学性质，还可以提高材料的强度、硬度、耐腐蚀性和耐磨性等特性。
本文将探讨合金化作用的原理、应用和影响。
合金化作用是基于金属原子之间的固溶原理。
当两种或两种以上的金属原子混合在一起时，它们之间形成了一个晶格结构。
这个晶格结构能够有效地阻止原子的移动，并提供了额外的电子层，从而增加了材料的硬度和强度。
此外，合金化作用还能够改变晶格的尺寸和形状，从而影响材料的导电性、热传导性和磁性等特性。
合金化作用在工业和科学研究领域有着广泛的应用。
首先，合金化作用可以用来改善金属材料的性能。
例如，钢是一种由铁、碳和其他元素组成的合金，通过调整合金中碳的含量，可以获得不同强度和硬度的钢材。
此外，合金化作用还可以用来改善材料的耐腐蚀性能。
例如，不锈钢是一种由铁、铬和其他元素组成的合金，具有出色的耐腐蚀性能，可广泛应用于制造厨具和化工设备等领域。
合金化作用还可以用来改变材料的热处理性能。
热处理是指通过加热和冷却等过程，改变材料的晶格结构和性能。
合金化作用可以通过调整合金中的元素含量和加热温度，来控制材料的晶格结构和相变行为。
例如，铝合金是一种常见的合金材料，通过合金化作用可以获得良好的热处理性能，用于制造飞机和汽车等领域。
合金化作用还可以用来改变材料的电学和磁学性能。
通过合金化作用，可以调整材料中的电子结构和磁性原子的分布，从而影响材料的导电性、磁性和电磁性能。
例如，铁镍合金是一种具有良好磁性和磁记忆效应的合金材料，广泛应用于制造磁头和磁记录介质等领域。
合金化作用对材料性能的影响主要取决于合金中各元素的含量和相互作用。
通过调整合金中元素的含量和比例，可以获得不同性能的合金材料。
此外，合金化作用还受到加热和冷却过程的影响。
不同的加热温度和冷却速率会导致不同的晶格结构和相变行为，从而影响材料的性能。
材料科学中的合金化原理合金是材料科学中一个很重要的概念，它是由两种或两种以上的金属或非金属元素通过熔炼、混合、固化等工艺加工而制成的一种金属材料。
合金化是指在原材料中加入其他元素或化合物，以改变其晶体结构和化学成分，从而达到改善其某些物理和化学性质的目的。
合金化在材料工程中扮演了至关重要的角色。
为什么要合金化？材料的性质是由其晶体结构和原子排列方式决定的。
材料在合金化后，新的元素会加入到原材料中，新的化学键将被形成。
新形成的界面区域将产生不同的化学和物理性质，从而改变材料的性质。
这些性质包括机械、热、电、化学等方面的性质。
例如，化合物Ni3Al具有高熔点、耐腐蚀、耐热性等优良性能，因此已成为高强、高温合金的重要材料。
而钢铁中添加一定量的锰元素可以提高钢的硬度和抗磨性。
合金化的原理合金化的原理即为在材料中添加元素以形成固溶体、间隙化合物、化合物和二元、三元等复合材料。
因此，合金化的主要原理是：1. 固溶体形成原理：将一种金属中加入其他金属或非金属元素，这些元素与金属元素原子混杂在一起，形成固溶体。
固溶体中的原子分散均匀，成为一种性能不同于纯金属的材料。
2. 间隙化合物原理：某些元素在金属晶格中并不能与金属原子形成固溶体，而只能填充到空隙中，形成间隙化合物。
其性质因而与晶格结构、元素组成、空隙大小有关。
3. 化合物原理：两种及两种以上元素共晶或反应，形成新的化合物。
化合物的晶体结构和性能与其元素原子数、原子大小、化学键性质等密切相关。
4. 复合材料原理：在材料中添加多种元素，让其中的元素进行复杂的交互作用形成各种不同的化合物或相，生成具有新性能的复合材料。
如何选择合金化元素？合金化元素的选择取决于所需性能和其它要求。
通常根据所选用的金属元素在晶格中的分布情况，将元素分类为替代元素、插入元素和交换元素。
替代元素是指替换主体元素所占的位置；插入元素则是插在主体元素的空位中；交换元素则是占据晶体相邻原子的位置。
铝合金耐腐蚀的原理
铝合金耐腐蚀的原理主要有以下几点：
1. 氧化膜保护：铝合金在空气中会形成一层致密的氧化膜，在一定程度上阻止了进一步的氧化反应。
这层氧化膜能够形成的原因是铝合金表面的铝原子与空气中的氧反应生成Al2O3（氧化铝）。
该氧化膜具有较好的耐腐蚀性，能够有效地防止进一步的氧化反应发生。
2. 金属结构：铝合金的金属结构决定了其耐腐蚀性能。
铝合金中添加的一些合金元素，如锌、铜等，能够与铝原子形成强化相，并且相对于纯铝来说更难发生氧化反应。
这些合金元素的存在使得铝合金具有更好的抗腐蚀性。
3. 自修复能力：铝合金耐腐蚀的另一个原理是自修复能力。
当铝合金表面的氧化膜被破坏时，铝会与空气中的氧发生反应，生成新的氧化膜来修复破损部分。
这种自修复能力使得铝合金能够在一定程度上抵抗腐蚀。
总而言之，铝合金耐腐蚀的原理是通过氧化膜的形成和保护、合金元素的强化以及自修复能力的发挥来实现的。
这些因素共同作用使得铝合金能够抵抗水、空气等介质的腐蚀侵蚀。
金属防腐技术的原理金属防腐技术是用于保护金属材料免受腐蚀侵蚀的一种方法。
金属腐蚀是指金属在与环境中的气体、水、湿度、化学物质等接触时，发生表面和内部结构的变化，从而导致金属性能的降低和破坏。
为了延长金属材料的使用寿命并保持其性能稳定，人们研发了各种金属防腐技术。
以下将介绍几种常见的金属防腐原理。
1. 阻隔层防腐原理：阻隔层防腐是最常见的金属防腐技术之一。
其原理是在金属表面形成一层具有隔绝作用的防腐层，阻止外界物质与金属直接接触。
常见的阻隔层防腐方法包括涂层和镀层。
涂层技术涂覆一层具有优良防腐性能的涂料或油漆在金属表面；镀层技术是在金属表面沉积一层具有防腐能力的金属薄膜，如镀锌、镀铬等。
这些防腐层能够隔离金属与外界环境的接触，减少腐蚀的发生。
2. 缓蚀剂防腐原理：缓蚀剂防腐是通过向环境中添加一种具有防腐性能的化学物质，形成一层保护膜来防止金属腐蚀。
这些化学物质可以吸附在金属表面，形成一层致密的保护膜，从而隔离金属与腐蚀介质的直接接触，起到防腐的作用。
常见的缓蚀剂包括无机盐类、有机酸盐、脱氧剂等。
缓蚀剂防腐广泛应用于腐蚀介质比较复杂、无法采用阻隔层防腐的场合。
3. 电化学防腐原理：电化学防腐是利用电化学原理对金属进行防腐保护的方法。
金属腐蚀是一种自发的电化学反应，在腐蚀介质中金属表面产生阳极溶解、阴极还原等反应。
电化学防腐通过改变环境条件，使金属表面的电化学反应发生改变，从而减少或抑制金属腐蚀。
常见的电化学防腐方法包括阳极保护和阴极保护。
阳极保护是通过使金属表面成为阳极，使金属自身溶解腐蚀而保护基材。
阴极保护则是通过在金属表面引入电流，使金属表面成为阴极，阻止阳极溶解反应的发生。
4. 合金防腐原理：合金防腐是通过改变金属材料的组成和结构，来提高其耐腐蚀性能的方法。
合金防腐的原理是通过添加合适的合金元素，使金属的晶界结构更加紧密，形成更加稳定的化合物，从而阻碍腐蚀介质对金属的侵蚀。
合金防腐技术广泛应用于工程材料和高耐腐蚀性材料的制备。
第五章耐腐蚀金属材料§5-1金属耐腐蚀合金化原理工业上所用的金属材料中，纯金属并不多，应用较多的因此是铁、铜、镍、钛、铝、镁等各种金属的合金。
本节讨论如何通过合金化和热处理等途径，从成分和组织上使合金具有高的耐蚀性，并表明其作用原理。
一、提高金属的热力学稳定性以热力学稳定性高的元素进行合金化，向不耐蚀的合金中进进热力学稳定性高的合金元素进行合金化，可在合金表层形成由贵金属组元组成的连续保卫层，提高其耐蚀性。
例如，铜中加金，镍中加铜，铬中加镍等。
然而其应用是有限的。
因为，一方面要虚耗大量的贵金属，经济上珍贵；另一方面，由于合金组元在固态中的溶解度是有限的，许多合金要获得具有多组元的单一固溶体是对照困难的。
二、落低阴极活性在阴极操纵的金属腐蚀中，可用进一步加强阴极极化的方式来落低腐蚀速度。
如金属在酸中的活性溶解就能够用落低阴极活性的方法减少腐蚀。
具体方法是：1．减小金属或合金中的活性阴极面积金属或合金在酸中腐蚀时，阴极析氢过程优先在氢超电压低的阴极相或夹杂物上进行。
假如减少合金中的阴极相或夹杂物，减小了活性阴极面积，增加了阴极极化电流密度，增加阴极极化程度，阻碍阴极过程的进行，提高耐蚀性。
例如，当铝中铁含量减少时，其在盐酸中的耐蚀性提高，如P128图1。
这是由于铁能形成阴极相。
关于阴极操纵的腐蚀过程，采纳固溶处理获得单相固溶体组织，可提高耐蚀性。
反之，退火或时效处理落低其耐蚀性。
2．进进氢超电压高的元素进进氢超电压高的元素，可提高阴极析氢超电压，显著落低合金在酸中的腐蚀速度。
但它只适用于不产生钝化的析氢腐蚀。
如金属在非氧化性或氧化性低的酸中的活性溶解过程。
例如，在锌中含有铁、铜等电位较高的金属杂质时，进进氢超电压高的镉、汞，可使锌在酸中腐蚀速度显著落低。
又如，在含有较多杂质铁的工业纯镁中，添加0.5-1%锰可大大落低其在氯化物水溶液中的腐蚀速度，这是由于锰比铁高得多的析氢超电压之故。
三、落低合金的阳极活性用合金化的方法落低合金的阳极活性，尤其是用提高合金钝性的方法阻碍阳极过程的进行，可提高合金的耐蚀性，它是一种最有效、应用最广泛的措施。
1.减小合金表层上阳极局限的面积，在腐蚀过程中，合金基体是阴极，第二相或合金中其它微小区域〔如晶界〕是阳极，如能减小阳极面积，可加大阳极极化电流密度，增加阳极极化程度，阻滞阳极的进行，提高合金的耐蚀性。
例如在海水中，Al-Mg合金中强化相Al2Mg3对其基体而言是阳极，它在腐蚀过程中逐渐被溶解，使合金表层阳极总面积减小，腐蚀速度落低。
因此Al-Mg合金耐海水腐蚀性就比第二相是阴极相的Al-Cu合金高。
实际上合金中第二相是阳极相的较少，尽大多数合金中第二相是阴极相，这种耐蚀措施的应用受到限制。
另外，假如晶界区为阳极时，这条途径可有所应用。
例如，通过提高金属和合金的纯度或进行适当的热处理使晶界变薄变干净，可提高耐蚀性。
关于具有晶间腐蚀倾向的合金仅从减小晶界阳极区面积，而不消除阳极区的做法，常会加重晶间腐蚀，例如粗晶粒的高铬不锈钢比细晶粒的晶间腐蚀严峻。
2．进进轻易钝化的合金元素工业上常用的合金的基体元素铁、铝、镁、镍等都具有一定的钝化性能，但其钝化性能不够高，特殊是铁，只有在氧化性较强的介质中才能钝化，而在一般自然条件下不钝化。
为了提高耐蚀性，可往这些基体金属中进进易钝化的合金元素。
如往铁中进进12～30%Cr，制成不锈钢或耐酸钢；往镍或钛中进进钼，制成镍钼或钛钼合金，耐蚀性有非常大的提高。
这是一种应用最广的合金化途径。
3．进进阴极性合金元素促使阳极钝化关于可钝化的腐蚀体系，在金属或合金中进进阴极性非常强的合金元素，可促使合金抵达钝化状态，制成耐蚀合金。
进进阴极性合金元素促进阳极钝化是有条件的。
首先，腐蚀体系是可钝化的，否因此在活性溶解区，增加阴极往极化作用只会加速腐蚀。
其次，所加阴极性合金元素的活性〔包括所加元素的种类与数量〕要与基体元素和介质的钝性相习惯，活性缺少或过强都会加速腐蚀。
如P130图5-3，实线为阳极极化曲曲折折线。
10C E c -为原阴极极化曲曲折折线。
假如所加阴极元素活性缺少，因此其极化曲曲折折线10C E c -变为0c E -C 2，腐蚀电流I C 1增加至I C 2。
假如所加阴极元素活性过强，可能产生新的阴极过程，如阴极极化曲曲折折线404C E c -，它与阳极极化曲曲折折线交于过钝化区或点蚀区，相应的腐蚀电流为I t 、I br ，产生强烈的过钝化腐蚀或点蚀。
在致钝电位E b 与过钝化电位E op 〔或小孔形成电位E br 〕间电位范围内，增大阴极效率使腐蚀速度减小。
例如阴极过程从C 2转变为C 3，合金将由活化状态转变为稳定的钝化状态，一般稳定钝化区的电流要比活性溶解时的电流小几个数量级，因此，进进阴极性合金元素可显著提高可钝化体系的合金的耐蚀性。
为了使系统转变为钝态，必须尽量提高阴极效率〔应制止发生点蚀和落进过钝化区〕。
合金在阴极性合金化时获得良好效果的根基条件必须使他在该腐蚀条件下的电位转移到稳定钝化区，即在完全钝化电位E p 和过钝化电位E op 〔或小孔电位E br 〕之间的区域内。
为了实现合金的自钝化，在致电位E b 时，那个系统可能发生的阴极电流I c3必须超过致钝电流I b ，即I c3>I b 。
为此，可使用各种正电性金属〔如Pd 、Pt 、Ru 及其他铂族金属〕，有时也可用电位不太正的金属〔如Re ，Cu 、Ni 、Mo 、W 等〕。
阴极性合金元素的稳态电位越正，阴极极化率越小，它促进基体金属的钝化作用就越有效。
关于阴极性元素促进阳极化的耐蚀合金化原理，近年来取得较大开发，已在不锈钢和钛合金生产上有所应用。
所加的阴极性合金元素常用的钯、铂，也有用银、金、铑、铜的，用量一般为0.2-0.5%。
进进阴极活性元素促进阳极钝化的方法，是非常有开发前途的耐蚀合金化途径。
四、使合金表层形成电阻大的腐蚀产物膜关于电阻较大的腐蚀体系，假如用合金化方法在合金表层形成致密的腐蚀产物膜，可进一步加大体系电阻，使腐蚀速度落低。
例如在钢中进进铜与磷，能在钢表层形成致密的非晶态的羟基氧化铁FeO x •(OH)3-2x ，使钢耐大气腐蚀。
此方法的特点是，消耗耐蚀元素少，经济，适合大量应用。
上面讲述了耐蚀合金化的七条途径，其中最有实际意义的是落低阴极活性，落低阳极活性，提高合金钝性及在合金表层形成电阻大的腐蚀产物的方法，特殊重要的是落低阳极活性及使合金钝化的方法。
关于研制耐强腐蚀的不锈合金而言，易钝化元素合金化是全然性的措施，而用阴极性合金元素促使合金钝化是最有开发前途的。
尽管如此，耐蚀合金化途径的选择，应由合金所处的介质特性来决定。
例如，假如基体金属在使用条件下不能钝化，而是在活性状态下产生析氢腐蚀，因此应采纳减少阴极活性的途径，而不能采纳增加阴极活性的途径；如介质能使金属钝化，因此采纳减少阳极活性和用阴极性合金元素使合金钝化的方法将获得最好的效果。
§5-2铁基耐蚀合金铁基耐蚀合金——即通常所讲的不锈钢。
在空气中耐蚀的钢称为不锈钢，在各种侵蚀性较强的介质中耐蚀的钢称为耐酸钢。
能够按化学成分、显微组织和用途分类。
按化学成分：铬钢、铬钼钢、铬镍钢、铬锰钢、铬锰氮钢、铬锰镍钢等。
按显微组织分类，不锈钢可分为：奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢复相钢〔A-F 复相钢、F-M 复相钢〕等。
按用途可分：耐海水腐蚀不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐浓硝酸腐蚀不锈钢、耐硫酸不锈钢等。
一、奥氏体不锈钢显然这种不锈钢的室温组织为奥氏体。
这类不锈钢是以18-8型铬镍钢为本源开发起来的，如1Cr18Ni9Ti。
应用最广，约占奥氏体不锈钢耐酸钢的70%，占全部不锈耐酸钢的50%。
为了提高耐蚀性，18-8型钢中常进进Ti、Nb、Mo、Si等铁素体形成元素，并提高铬含量，落低碳含量。
但这些元素都能缩小γ相区，因此为了使Cr-Ni钢维持奥氏体组织，钢中含Ni量应很多于下面经验公式所确定的数值：(Cr＋Mo＋＋1.5Nb)――30C―式中元素符号表示相应元素在钢中的含量〔%〕。
当钢中含Ni量小于此式的计算值时，钢的组织中会出现δ铁素体。
铬镍奥氏体钢中的Ni，可用Mn、N局限代替或全部代替。
N的Ni当量与C一样基本上30。
奥氏体不锈钢具有优良的综合机械性能和加工性能，耐蚀性也优于其它不锈钢。
奥氏体不锈钢耐全面腐蚀性能，要紧取决于钢中的Cr、Ni、Mo、Si等合金元素的含量。
一般不锈钢只耐稀的和中等浓度的硝酸腐蚀，而不耐浓硝酸腐蚀。
这是因为在浓硝酸中，钢处于过钝化状态，发生过钝化溶解。
在这种强氧化性介质中，能提高钢的耐蚀性的合金元素是Si。
各种奥氏体不锈钢中进进Si，都能使钢的腐蚀速度随硅含量的增加而急剧下落。
如我国研制的0Cr20Ni24Si4Ti钢，日本的00Cr18Ni14Si4钢、前苏联的00Cr8Ni20Si6钢等，都能耐浓硝酸腐蚀。
一般不锈钢只能耐稀硫酸腐蚀，钢中进进Mo、Cu、Si能够落低腐蚀速度。
性能较好的耐硫酸腐蚀用的奥氏体不锈钢是0Cr23Ni28Mo3Cu3Ti钢。
关于腐蚀条件苛刻的热硫酸，因此需采纳Ni合金，如Ni70Mo27V合金。
Cr-Ni奥氏体不锈钢在碱性液体中的耐蚀性相当好，且随钢中Ni含量升高耐蚀性提高。
这是由于Ni耐碱腐蚀的缘故。
在中等腐蚀性介质中，约含18%Cr的Cr-Mn-N和Cr-Mn-Ni-N钢的耐蚀性和18-8钢相同，但在强腐蚀性介质因此不如18-8钢。
2、奥氏体的晶间腐蚀一般奥氏体不锈钢经焊接后，在弱氧化性介质中可能遭受晶间腐蚀，使强度损失非常大，甚至造成构件的破坏。
凡在介质与钢所共同决定的腐蚀电位下，晶界物质的溶解电流密度远大于晶粒本体的溶解电流密度时，都可使钢产生晶间腐蚀。
实际上，一般奥氏体不锈钢，当其腐蚀电位处于活化电位区、活化-钝化过渡电位区、钝态电位区和多钝化电位区都有可能产生晶间腐蚀。
一些不锈钢在许多介质中，都各有其产生晶间腐蚀的不同电位区段。
然而，最重要的是在活化-钝化过渡电位区内产生晶间腐蚀，它常在假如氧化介质中使用的不锈钢中发生。
而当钢的腐蚀电位处于活化电位区，〔在恢复性介质中〕或过钝化电位区〔在强氧化性介质中〕时，钢的整体已不耐蚀，因此，钢是否产生晶间腐蚀已无实际意义。
随介质的类不和电位不同，有两种不同的晶间腐蚀机理。
除往过渡电位区〔弱氧化性介质中〕产生晶间腐蚀的贫铬理论，在过钝化电位区〔在强氧化性介质中〕的晶间腐蚀不是由于贫铬区的存在引起的。
在强氧化性介质中，固溶的奥氏体钢易产生晶间腐蚀，而经敏化加热的钢反而不产生晶间腐蚀。
一般认为这种晶间腐蚀是由晶界偏析引起的，即晶界富集P 〔100ppm以上〕、硅〔1000-20000ppm〕可引起此种晶间腐蚀。
