提高鋼耐蝕性的方法很多,如表面涂一層耐蝕金屬、涂敷非金屬層、電化學保護和改變腐蝕環(huán)境介質等。但是利用合金化方法,提高材料本身的耐蝕性是最有效的防止腐蝕破壞的措施之一。
①. 加入合金元素,提高鋼基體的電極電位,從而提高鋼的抗電化學腐蝕能力。一般鋼中加入Cr、Ni、Si多元素均能提高其電極電位。由于Ni稀缺,Si的大量加入又會使鋼變脆。因此,只有Cr才是顯著提高鋼基體電極電位常用的元素。
Cr能提高鋼的電極電位,但不是呈線性關系。實驗證明鋼的電極電位隨合金元素的增加,存在著一個量變到質變的關系,遵循規(guī)律。當Cr含量達到一定值時,即2/8時,電極電位將有一個突變。因此,幾乎所有的不銹鋼中,Cr含量均在12%(原子分數)以上,即11.7%(質量分數)以上。
②. 加入合金元素使鋼的表面形成一層穩(wěn)定的、完整的與鋼的基體結合牢固的鈍化膜。從而提高鋼的耐化學腐蝕能力。如在鋼中加入Cr、Si、Al等合金元素,使鋼的表層形成致密的Cr2O3、SiO2、Al2O3等氧化膜,就可提高鋼的耐蝕性。
③. 加入合金元素使鋼在常溫時能以單相狀態(tài)存在,減少微電池數目從而提高鋼的耐蝕性。如加入足夠量的Cr或Cr-Ni,使鋼在室溫下獲得單相鐵素體或單相奧氏體。
④. 加入Mo、Cu等元素,提高抗腐蝕的能力。
⑤. 加入Ti、Nb等元素,消除Cr的晶間偏析,從而減輕了晶間腐蝕傾向。
⑥. 加入Mn、N等元素,代替部分Ni獲得單相奧氏體組織,同時能大大提高含鉻不銹鋼在有機酸中的耐蝕性。