金屬材料用于化學(xué)工業(yè)、能源、環(huán)境和海洋工程等領(lǐng)域時，可能需要應(yīng)對特殊的腐蝕條件。如果材料要具備抵抗腐蝕的能力，就需要增加對相應(yīng)腐蝕條件有決定作用的合金元素的比例。

耐腐蝕性不是一種材料特性，而是一種材料行為，它是由材料表面與周圍介質(zhì)的相互作用決定的。周圍介質(zhì)和材料本身一樣，對耐腐蝕性具有決定性的作用。決定耐腐蝕性的第三點是材料與介質(zhì)之間的接觸面。這意味著設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括使用的連接方法和運(yùn)行條件等也是重要的影響因素。因此，在選擇耐腐蝕的高合金材料時，必須始終結(jié)合具體的應(yīng)用條件進(jìn)行評估。

我們的高合金材料系列文章根據(jù)不同的應(yīng)用條件，將介紹材料分為了五種，包括耐還原酸腐蝕的材料、耐氧化酸腐蝕的材料、暴露于熱濃堿溶液中的耐腐蝕材料、用于鹽溶液和特殊水性工藝介質(zhì)的耐腐蝕材料以及用于含氯冷卻水、鹽水和海水中的耐腐蝕材料。我們會詳細(xì)分析每種材料的具體特性和化學(xué)構(gòu)成，并總結(jié)選擇材料時需要考慮的因素。

在本篇文章中，我們將介紹耐還原酸腐蝕的材料。

在工業(yè)領(lǐng)域，濃度在85%以下的硫酸是最常見的一種還原性酸。雖然這一稱謂從科學(xué)角度來看并不準(zhǔn)確，但已被廣泛接受。特指那些在金屬溶解過程中（包括腐蝕情況下），氫離子作為唯一或主要的氧化劑被還原為氫分子的酸。

一旦這些酸遇到空氣，空氣中的氧氣就會作為額外的氧化劑。此外，溶解后的氧化性雜質(zhì)，如N2O3、As2O3以及Fe3+和Cu2+等高價重金屬離子會使這些還原性介質(zhì)的電位向高價態(tài)轉(zhuǎn)移，從而具有越來越強(qiáng)的氧化性。

高合金不銹鋼有可能只有借助這種氧化性雜質(zhì)或添加劑才能實現(xiàn)鈍化，從而在濃度低于85%的熱硫酸中具有耐腐蝕性。但溫度的升高也會阻礙鈍化直至使鈍化停止，材料因此失去耐蝕性。

表1列舉了適用于硫酸和其他還原性酸的高合金特種不銹鋼和鎳合金。表格空間有限，所以只選取了部分材料作為示例。

表1最開始是高合金的FeNiCrMoN(Cu)和含鉻量非常高的FeNi奧氏體合金組，兩種合金都不需要添加穩(wěn)定化元素；

接下來的NiFeCrMoCu合金是用鈦或鈮元素穩(wěn)定化材料的例子；

再往后的NiCrMo合金以VDM? Alloy 625（2.4856）合金為例，還是屬于用鈮穩(wěn)定化的合金，接下來是NiCrMo合金的C系列；

表格最后是鎳鉬合金。

從表1中可以看出，列舉的材料除基本成分鐵和鎳外，主要合金成分是鉻和鉬，也有可能含有銅、氮和鎢。專門因加工生產(chǎn)所需的添加元素，尤其是錳和硅以及其他一些元素沒有專門列出。

從表1中還可以看出，除了列在最后的B合金之外，鉻的含量基本都在16%-33%之間。事實上要形成穩(wěn)定的鈍化表面層，至少要有12%的鉻含量，這是這些材料具備耐腐蝕性能的基礎(chǔ)前提。一般來說，除氫離子外的氧化劑越多，就需要越高的鉻含量。這是選材的第一個基本原則。

除了鉻以外，鉬是表1中提到的這組合金中最重要的合金元素。它的合金化比例可以達(dá)到1.6%至30%。鉬能提高材料在還原性介質(zhì)中的抗表面腐蝕能力，因此對耐酸性腐蝕有重要意義。鉬還能提高抗應(yīng)力腐蝕開裂的能力。但最重要的是，鉬與鉻的結(jié)合對耐點蝕和縫隙腐蝕性能有非常重要的影響。鉻含量與大約3.3倍的鉬含量之和的數(shù)據(jù)很重要，在很多情況下，還需要在此數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上加上30倍的氮含量（即所謂的耐點蝕當(dāng)量，公式為PRE= %Cr + 3,3* %Mo + 30* %N.）。這是處理含氯酸介質(zhì)的另一個重要的基本選材原則。

表1最右側(cè)的元素列表中也提到了鎢元素，它具有與鉬相似的耐化學(xué)腐蝕作用，因此在選材時可以考慮加入一定的鎢元素。