机械产品耐腐蚀材料的合理选择

　　在科技及社会经济高速发展的今天，机械工业的产业结构、产品结构、生产工艺已发生了很大变化，机械设计及制造的内涵已扩大。其服务对象已由传统的主要为工业机器生产（零部件）扩大到生产一般工业品、日用品等轻化工方面，从而使产品设计及制造的选材范围已逐渐扩大。目前绝大多数机械工程技术人员在设计、制造工业品时，材料的选择多是从机械性能、工艺性能、材料及加工的低成本方面考虑的，而在涉及到要求耐腐蚀的机械产品（含机器零部件、化工装置、家用电器、装饰装璜用品、工艺品、玩具等等）的选材时，则往往存在考虑上的欠缺（而大多数学化工的防腐蚀工程师又不太熟悉机械设计及工艺）。由于腐蚀会造成设备运转事故，增加设备或工业品维护成本，降低产品美学价值，从而影响了企业生产及产品的市场竞争力。腐蚀的产生蕴育于制造、安装或使用等各阶段中，而材料的选择却是解决问题的关键。

　　任何一种材料只是在一定的介质和工作条件下才具有特定的耐蚀性。同一类材料也因牌号很多、成分有别、性能也各有差异。显然，耐蚀材料的选择是产品设计中一项细致而复杂的工作。为此，应先了解产品的结构特点、使用性能、使用价值、使用环境（如受力状况、腐蚀介质种类及浓度、温度、物料状态、是否要求导电、绝缘或散热，以及密度及磁性要求等）及寿命，再结合所掌握的材料特性或查相关资料或作必要辅助实验，在材料使用性、加工性，耐用性及经济性（特别是制成的产品的综合经济性）等方面作出综合评价，选出最合理的耐蚀材料。

　　1 应先选择对使用介质及工作条件有耐蚀性的材料，这是防止产品失效最积极的措施（特别对易造成重大灾难及不易维护的场合）。此时，应了解不同材料在此介质及工作条件中可能的腐蚀形式，如金属的均匀府蚀、应力的腐蚀、电偶腐蚀、点蚀，陶瓷的化学溶解及塑料的老化、溶胀等，再考虑相关因素选择合适的材料。如一般碳钢、低合金结构钢在常温硝酸、浓碱液、浓硫酸、浓氢氟酸中很耐蚀；纯铝特耐浓硝酸腐蚀；钛在氧化性介质中比大多数不锈钢耐蚀，特别是在海水中更突出（不易产生点蚀及应力腐蚀），是制作海水中热交换器的极佳材料；氮化硅陶瓷除氢氟酸外，能耐各种酸和碱腐蚀，也能抗熔融有色金属的侵蚀。

　　2 温度不高及受力状况允许下优先选择塑料（含塑料、橡胶衬里及玻璃钢）。因为塑料对大多数酸、碱、盐的耐蚀性比一般金属好，且成形加工容易，成本也较低，还可节约贵重金属（如铝、铅、不锈钢等），并且不会产生应力腐蚀，电偶腐蚀等电化学腐蚀（但相当部分易老化及受部分溶剂影响），制成的装置或产品不用维护或易于维护。如聚丙烯除浓酸、浓硫酸等强氧化性介质外，几乎耐各种酸、碱、盐腐蚀（仅少数溶剂可使其溶胀）；耐酸酚醛（用耐酸石棉填充）特别能耐各种浓度盐酸、低中浓度硫酸腐蚀；而聚四乙烯在强酸、强碱、强氧化剂甚至“王水”中都不腐蚀，耐各种溶剂，耐候性特好，吸水率几乎为零，已广泛应用于各种耐蚀零件、结构及涂层上，另外，塑料在工业中广泛的应用已导致机械设计及工艺的巨大变化，导致了传统金属加工业的日益萎缩（如在电器、玩具、建材、装饰装璜、工艺品甚至机器生产、化工装置、汽车、飞机上）导致了产品的更新换代及市场的激烈竞争，也导致了传统机械工业企业产业结构、产品结构、生产工艺的调整变化及机械工业内涵的延伸。这一点，是我们同传统金属材料打交道的机械工程技术人员应注意和弥补的。