機械材料選用規(guī)格

1、機械材料的規(guī)格及選用在線投稿- 素材基地-論壇討論-原創(chuàng)作品集-機械材料2. Cr 鋼碳鋼中加入1%鉻左右，可以增加鋼的硬化能和回火軟化抵抗性，鉻鋼一般是由830 C 880 C淬火于油中，再回火于550 C 650 C附近，由于這種鋼料在回火時容易產(chǎn)生材質變脆的現(xiàn)象（稱為回火脆性），所以在回火之后必須冷卻于水中或油中以避免產(chǎn)生回火脆性，這類鋼的直徑如果大于60mm，就不容易得到充分的淬火效果。鉻鋼在鋼的編號上屬于 SAE 5XXX 系，JIS 編號為 SCrxx。鉻鋼經(jīng)熱處理淬火、回火后，硬度高、耐磨而且耐沖擊，主要的用途有：挖土機重機械的鋼齒、機斗、碎石機械等。3. Mo 鋼Mo的硬化能效

2、果很大，因此淬火硬化的有效距離很大。Mo對于回火時軟化的抵抗性也很好，因此可以經(jīng)過高溫回火，而得到極佳的強度和韌性。鉬鋼含Mo量約0.2%0.3% ，另外含有少量 Mn等元素，焊接性好，在鋼料編號上屬于 SAE4XXX 系，主要用途有：手工具、小型機械零件、螺栓等。4. Ni-Cr 鋼鋼中加鉻可以增加硬化能，但是Cr含量在超過1%以上時，效果就不會再增加，因此如果需要更好的硬化能，添加Ni是一種方法，因為 Ni能有效的增加肥粒鐵的強度和韌性。Ni-Cr鋼的鎳含量約1%3. 5%，鉻含量約0.5%1.0% 。另外，由于鉻及鎳加入鋼中，還 有防腐蝕的效果，當鉻、鎳含量更高時，最主要的效果就變成以防

3、蝕為主，而不是硬化能。在耐蝕鋼中，含鉻18%、鎳8%的高合金鋼，我們稱為 18-8鋼，就是一種常用的不銹鋼。Ni-Cr鋼在鋼料編號上屬于 SAE3XXX 及SAE43XX 系，JIS編號為SNCXX，在構造用合金鋼中，Ni-Cr鋼是其中較為常用的，通常用于制造曲柄軸、連桿、齒輪等。5. Cr-Mo 鋼含有鉻和鉬的合金鋼硬化能大、回火抵抗性高，而且較不會產(chǎn)生回火脆性，所以是一種用途很廣的材料。Cr-Mo鋼是在含Cr量1 %的鋼料中，再添加 0.15%0.30% 的Mo，某些場合可以替代Ni-Cr鋼，在鋼料的編號上是屬于SAE41XX 系，JIS編號為SCMXX 。Cr-Mo鋼使用的場合，例如：汽

4、車曲軸、鍛造或機制的軸、軸環(huán)和葉輪等。6. Ni-Cr-Mo 鋼Ni-Cr-Mo 鋼是綜合Ni、Cr、Mo三種合金元素的優(yōu)點，其中添加元素分別為 0.4%3.5%Ni-0.4%3.5%Cr、0.15%0.70%Mo。Ni-Cr-Mo 鋼具有極佳的硬化能，淬火有效直徑可以達200mm ,淬火效果很好，此外Ni-Cr-Mo 鋼對于回火軟化的抵抗性大，又因Mo可以顯著改善Ni-Cr鋼高溫回火脆性的缺點，因此能回火至相當?shù)母邷兀玫絻?yōu)良的強韌性，所以Ni-Cr-Mo 鋼可以說是構造用合金鋼中最優(yōu)秀的。Ni-Cr-Mo 鋼質量效果小，從淬火溫度以空氣冷卻也可以淬硬，因此又稱為 自硬性鋼 (self h

5、ardening steel) 或 風硬性鋼 (air hardening steel)，一般由850 C 950 C冷卻于空氣中或淬火于油中，再回火于 550 C 650 C,如果含 Mo量高，回 火后不須急冷。Ni-Cr-Mo 鋼也適于大型零件，其鋼料編號為SAE 8XXX , JIS編號為SNCMXX，用于大型軸、曲柄軸、高強度螺栓，以致于中小型軸或燃機連桿等。表2碳鋼與典型鎳鉻鉬鋼機械性質的比較鋼種主要成分()熱處理 抗拉強度kg/mm2 沖擊值kg-m /mm2 Brin ell硬度C Ni Cr Mo Mn碳鋼 0.400.500.400.85淬火回火 70 8 201 269S3

6、0NiCrMo2 鋼 0.250.35 2.503.57 2.503.50 0.500.70 0.350.60淬火回火 110 8 302 3521-3合金工具鋼能夠使用于制造工具、切削刀具或模具的材料大致包括：高碳工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、工具用非鐵硬質合金等。除硬質合金之外，其它都是屬于鋼料，而在一般工具用鋼中，以高碳工具鋼的合金量少，價錢比較便宜，高合金量的工具鋼或高速鋼，價錢則較昂貴。工具鋼必須強韌、耐磨耗、且具有常溫及高溫硬度等特性，以其合金成份和構造用合金鋼相較，則除了含碳量增加之外，Cr、Mo、Ni等仍然為基本元素（或是增加其含量），另外必要時在添加耐高溫的 W、V及Co等。工

7、具鋼是屬于高級鋼料，因此必須是由全靜鋼錠制造，同時要特別要求合金元素在熔煉過程中的均質化，以使后續(xù)鍛造及熱加工能得到良好的品質。由于工具鋼多需利用熱處理以達到材料的最佳性質，因此尺寸要求精密的機件，必須先實施半加工成形（semifi ni shed），經(jīng)熱處理，再完成加工（finished）。1-3-1高碳工具鋼高碳工具鋼的成份為含碳量 0.6%1.5% ，另外含有0.5%以下的Mn以提高其硬化能力。高碳工具鋼價格便宜，其機械性質主要是以含碳量多少來決定，由于一般淬火于水中，因此屬于水硬性鋼，其缺點則是硬化深度較淺，在高溫時強度較差。由于僅經(jīng)淬火的麻田散鐵組織太脆，耐磨性不佳，為了增加耐磨性，

8、高碳工具鋼在淬火前必須實施球化處理，淬火至室溫之后，再加以150 C 200 C的低溫回火，其結果可以得到球狀雪明碳鐵散布于低溫回火麻田散鐵，硬度夠而且耐磨耗的組織。高碳工具鋼使用于刀具、工具或沖模，但因合金工具鋼的發(fā)展，使用場合已較少。1-3-2合金工具鋼高碳工具鋼由于硬化能較差，因此必須以水淬急冷的方式得到較高的硬度，但因水淬容易變形和產(chǎn)生裂痕，因此高碳工具鋼就有其使用上的限制，為了改善其硬化能并增進其硬度，因此加入如 W、Cr、V、Mn、Ni等合金元素，而形成合金工具鋼。另外以合金元素與合金工具鋼主要藉熱處理所得到的麻田散鐵組織保持工具鋼必要的硬度, 碳結合所形成的碳化物增加耐磨耗性。合

9、金工具鋼依其用途可分為下列四類：1切削用合金工具鋼為了切削用途，因此這類合金鋼通常含碳量較高，并增加W、Cr、V以增大硬度及耐磨耗性，適合作為螺絲攻、車刀、銃刀等用途。2 耐沖擊用合金工具鋼此類合金鋼為增加沖擊韌性，因此含碳量稍低，所以切削性及耐磨耗性也稍差。3 冷間模具用合金工具鋼此類工具鋼由于用于常溫(又稱為冷間，cold work)，且要求減少尺寸及形狀的變化，因此 在高碳鋼中添加 Mn、Cr、Mo、W、V等元素，以改善淬火性，并藉生成之硬質碳化物以 增加其耐磨性。4.熱間模具用合金工具鋼此類工具鋼由于多使用于熱加工(熱作)模具，因此必須具有高溫硬度(紅熱硬度)，不至因溫 度升高而變形或

10、軟化。此類工具鋼含多量Cr、W、Mo、V等元素，可以耐壓鑄、模鍛等壓力。1-3-3高速鋼高速鋼(high speed steel) 是用于切削工具，在高速切削之紅熱狀態(tài)時仍能保持其硬度而稱 之。除此之外，高速鋼機械性質優(yōu)良，因此也用于模具等耐磨耗機件，如果用于切削刀具， 其切削速率可達高碳工具鋼的三倍。高速鋼除C外含有大量的合金元素，例如：W、Mo、Cr、V、Co等，其主要功能整理如下：(1) C可與各元素形成碳化物，增加刀具的切削能力。(2) W可以形成碳化鎢，除增加硬度外，也可以增加回火軟化的抵抗性。(3) Mo的性質與W相似，因此可以替代。(4) Cr可以改善硬化能，并防止 W的碳化物被

11、分解。V可以使晶粒微細化，增加強度。(6)Co可以增加C的溶解度，并增加高溫硬度。高速鋼通常以主要元素 W及Mo區(qū)分，含 W鎢量較多的高速鋼稱為鎢系高速鋼 (T系高速 鋼)，含Mo鉬量較多的高速鋼稱為鉬系高速鋼 (M系高速鋼)，其中含18%W、4%Cr、1%V 為最典型的高速鋼，稱為 18-4-1鋼，另外含18%W、4%Cr、2%V則稱為18-4-2 鋼。高速鋼因為所含的合金元素量較多，所以導熱度較不良，因此淬火溫度需較高，一般約在1200 C 1350 C之間，使合金元素充分固溶于沃斯田鐵，淬火之后可以得到洛氏硬度約Rc64以上。淬火后的高速鋼約在 400550 C間實施回火，在回火的過程中

12、，由于合金成份會產(chǎn)生碳化物析出的現(xiàn)象，會使得硬度再次提升， 此種特殊的現(xiàn)象稱為二次硬化，有時為使鋼中殘留的沃斯田鐵變態(tài)完成麻田散鐵以增加其硬度，還會實施二次回火或三次回火等。1-3-4硬質合金或超硬合金硬質或超硬合金屬于非鐵合金工具材料，通常不含鐵成分或是鐵僅占很少比例，有別于一般工具用鋼料。這類材料有極高硬度及高溫強度，可以切削各種鋼料甚至玻璃、瓷等。硬質合金是通常是以鑄造或是粉末冶金的方式制造，它具高硬度的原因，是由于大量增加合金中碳化物的量亦或是直接使用碳化物來制成。硬質合金又分為：(1) 工具用鑄造合金這類硬質合金是以鑄造方式成形，不經(jīng)過熱處理，就具有常溫及高溫的極高硬度，并且耐磨耗，

13、有時又稱非鐵鑄造合金刀具或超硬鑄合金刀具。史斗鉻鈷(stellite)就是其中的代表，它含 Co 40 % 55 %、Cr 15 % 33 %、W 10 % 18 %、C 2 % 4 %、Fe 5 %以下、Mn 1 %, 其組織與白鑄鐵相似，為碳化物分布致密的型態(tài)，因此硬度很高，但是此種合金質脆， 無法鍛造。主要用于鑿巖用鉆頭、切削刀具、熱加工用模具等。(2) 燒結硬質合金碳化鎢 WC或碳化鈦TiC等的粉狀碳化物，加入黏結用金屬鈷Co(或Ni、Mo)，加壓并燒結，就可以得到紅熱硬度很高的合金材料，如果制成切削刀具，可以較一般工具鋼的切削速度更高，并具有更長的刀具壽命，燒結后的碳化鎢塊可以銅焊接

14、著于鋼制刀柄，用以切削鋼鐵、鑄件、非鐵金屬或非金屬等材料。常用的燒結硬質合金有 WC-Co系和WC-TiC-Co 系,除切削工具外，也可以應用于拉線模具或其它耐磨耗場合。1-4耐蝕鋼耐蝕性是指材料對于空氣、水、酸、鹽或其它化學環(huán)境下所產(chǎn)生破壞的抵抗程度。鋼鐵材料應用極廣，但是耐蝕性不佳是其缺點，尤其氣候溫濕，因此耐蝕性特別重要，除了使用各種覆面或涂裝技術，最基本的方式還是必須改善鋼的性質。在鋼中添加Cr和Ni可以增加鋼的耐蝕性。 鋼的耐蝕性主要隨 Cr的含量而增加，一般耐蝕 鋼的分類，含Cr量在12%以上之Fe-Cr合金，幾乎不會被侵蝕稱為不銹鋼，含 Cr量在 12%以下之Fe-Cr合金，則稱

15、為耐蝕鋼，但實用上提到耐蝕鋼仍是以不銹鋼為主。在大氣及海水環(huán)境中，鋼之耐蝕性隨Cr量的增加而增加，含 Cr量在12%以上，就幾乎不會發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象。不銹鋼能耐蝕的原因，是因為Cr能在鋼的表層形成一種致密的氧化鉻膜，可以阻隔鋼料部的氧化作用，因而可以防止一般大氣環(huán)境下的腐蝕。但是鉻鋼在強酸例如：硫酸、鹽酸的環(huán)境，這層氧化膜就會被破壞而喪失了耐蝕性。鋼中含Ni時在酸性環(huán)境中的耐蝕性，在含有硫酸及鹽酸的環(huán)境中，可以發(fā)現(xiàn)，鋼之耐蝕性隨Ni量的增加而增大，由此可知，一般環(huán)境下使用，不銹鋼只需添加Cr，就可以防止發(fā)生腐蝕的現(xiàn)象，然而在特定環(huán)境下 （例如：硫酸、鹽酸中）使用，就必須再添加 Ni，才能達到防

16、蝕的目的。一般除了鑄造用途的不銹鋼之外，不銹鋼因其合金成份可以大致可以區(qū)分為：Cr系不銹鋼、Cr-Ni系不銹鋼。如果以晶體結構組織上來區(qū)分則可以分為：肥粒體系、麻田散體系、沃斯田體系、析出硬化系等。前者分類較為簡單，但是就應用上來說，后者更有意義，因此目前材料學上對于不銹鋼的的分類，大多以后者為主。簡單來說，添加合金元素會改變材料的平衡相圖， 并進而影響其機械性質，加上熱處理的實 施又決定于相圖的變化，因此形成了各類不銹鋼不同的特性。例如：添加Cr、V、Ti量的增加會使沃斯田鐵相區(qū)減小甚至消失， 因此變成相圖除液態(tài)外均以肥粒鐵相為主；如果添加Ni、Mn、Co等，則會擴大沃斯田鐵相區(qū)，結果即使在

17、室溫下，穩(wěn)定相仍可能為沃斯田鐵 相，這兩種情況，都幾乎沒有淬火效果， 通常不實施熱處理。 此外，如果加上碳的影響因素， 則可能產(chǎn)生以熱處理增加強化效果的麻田散體系及析出硬化系不銹鋼。1-4-1 肥粒體系不銹鋼由于鐵中添加Cr會使沃斯田相區(qū)縮小，并且當Cr含量超過13%時，各種溫度下將只有肥粒鐵相存在。但是因為鋼中還有碳的存在，碳會與 Cr形成碳化鉻，而消耗一部分鉻，大致 上1%C必須要1%Cr結合，所以如果純?yōu)榉柿ｈF結構，實際含鉻量必須增加。大體而言， 當含Cr在16%以上且C含量在0.12%以下時，此類低碳高鉻不銹鋼，又稱為肥粒體系不 銹鋼。肥粒鐵系不銹鋼的含碳量極低，約在0.12%以下，含

18、Cr約16%18 %，耐蝕性優(yōu)良而且質軟易于加工，但機械性質較弱，可以作為汽車裝、廚房設備、建筑等，是一類具有磁性的不銹鋼。此類不銹鋼屬于 400系列，以430不銹鋼為代表，其它如：405不銹鋼、446不 銹鋼等都是，在 JIS編號為SUS 430、SUS 405 等。1-4-2 麻田散體系不銹鋼上述低碳高鉻的不銹鋼，當含碳量增加或是含鉻量較低時，則其高溫固相時沃斯田鐵區(qū)就會存在，此時將此類高碳高鉻鋼加熱到沃斯田鐵區(qū)區(qū)），再淬火下來，就可以得到麻田散鐵的組織，這樣的不銹鋼雖因Cr量減少而耐蝕性稍差，但是具有優(yōu)秀的機械性質，稱為麻田散體系不銹鋼。麻田散鐵系不銹鋼的含碳量約為0.1%0.4%，含C

19、r約12%14%，如果要與肥粒體系不銹鋼細分，也可以用另一種方式來判斷：%Cr- 17%C13 .肥粒體系%Cr- 17%C13. 麻田散體系麻田散體系不銹鋼的淬火溫度為9501000 C,在合金含量較多的情況下，甚至以氣冷就可以達到淬火的目的，淬火之后再行回火，回火的實施通常采用100180 C的低溫回火。麻田散體系不銹鋼價格便宜，硬度、強度佳，但耐蝕性略差，可以作為刀具、軸承、閥門零件、外科手術刀等，是一類具有磁性的不銹鋼。 此類不銹鋼也屬于 400系列，以403、410 不銹鋼為代表，其它如：431不銹鋼、440A不銹鋼、440B不銹鋼、440C不銹鋼等都是， 在 JIS 編號為 SUS

20、 431、SUS 440C 等。1-4-3 沃斯田體系不銹鋼前兩類的不銹鋼雖各有其優(yōu)點及應用圍，但是都是屬于鉻系不銹鋼，鉻系不銹鋼的缺點就是在酸性環(huán)境下(尤其是硫酸、鹽酸等)，耐蝕性不良，因此必須添加Ni，以抵抗酸性環(huán)境的侵蝕。當添加Ni量約8%以上時，常溫下也是沃斯田鐵組織，這樣的不銹鋼稱為沃斯田體系 不銹鋼，是不具磁性的系列。沃斯田體系不銹鋼防蝕能力甚佳、質軟加工性良好，但無法以淬火及回火來增加硬度及強度，通常施以冷加工來增加硬度及強度。含Cr 1820% 、Ni 810% 而含C量少于0.2%的Cr-Ni18-8 鋼。系不銹鋼是沃斯田體系不銹鋼中最具代表性的鋼料，通常稱為18-8不銹鋼的

21、缺點是在 500900 C高溫時，晶界附近的鉻會與碳形成碳化鉻析出，使得晶界附近產(chǎn)生缺鉻的現(xiàn)象(稱為貧鉻區(qū))，因此易發(fā)生粒間腐蝕(intergranular corrosion)的 現(xiàn)象，這樣的現(xiàn)象在焊接工作或熱處理等場合時常發(fā)生，因此必須注意。有效改良的方法是:(1)處理時盡快通過此溫度。(2)添加其它合金元素以抑制Cr的消耗。例如：Ti、Nb、Ta等，均可以和碳結合成安定的碳化物，而不會再影響鉻。(3)降低含碳量。含碳量小于如焊接時，使用低含碳量的0.03%時，碳就只固溶于沃斯田鐵而不會與鉻形成碳化物，例304L不銹鋼焊條，就可以避免粒間腐蝕的現(xiàn)象發(fā)生。沃斯田鐵系不銹鋼的用途很廣，不但對各

22、種環(huán)境的耐蝕性優(yōu)良，而且具有極高的低溫韌性,有時也應用于較優(yōu)良300系及200系，以304不可以作為化工儀器零件、熱交換器、核子處理設備、液態(tài)氦的容器等, 的不銹鋼餐具，是一類不具磁性的不銹鋼。此類不銹鋼屬于銹鋼為代表，其它如：301不銹鋼、310不銹鋼、316不銹鋼、347不銹鋼、202不銹鋼等都是，在JIS編號為SUS 301 等。1-4-4 析出硬化系不銹鋼這類型的不銹鋼是由沃斯田體系不銹鋼改良而來，它的成份與18-8鋼相似，只是Cr及Ni量稍減，另外添加了 Al、Cu、Mo、Nb、Ti等。析出硬化是一種熱處理上強化材料的方法，它的方法通常是，添加有助于生成析出物的元素，經(jīng)過淬火熱處理后

23、，得到麻田散鐵組織，然后再利用一種稱為時效(aging)處理的方式，使硬的金屬間化合物析出于材料基地，以得到極高的機械性質。一般析出硬化系不銹鋼在固溶后淬火于常溫時，仍是全為沃斯田鐵組織，因此柔軟易于加工，在加工完成后，必須再實施一次中間熱處理(intermediate heat treatment)，此時Ms點約在0 C 15 C之間，藉深冷處理(subzero treatment) 以得到麻田散鐵，回火后經(jīng)兩次時 效處理，就可以得到高強度。因此添加 Al、Nb等元素的目的，即是在于促使生成析出物。綜合此類不銹鋼的強化的方式，可以知道其為固溶強化、加工強化、麻田散強化及析出硬化的組合。析出硬

24、化系不銹鋼具耐蝕性，即使含碳量很少也可以有很強的機械性質， 一般用于飛機零件、 高級彈簧、模具等。此類不銹鋼屬于600系列，以631不銹鋼為代表，630不銹鋼也屬之， 在SAE編號中還有633不銹鋼(AM 350)、634不銹鋼(AM 362)等。此系列不銹鋼如果再 添加Co元素，則可以提高 Ms溫度至常溫以上并提高析出量。1-5其它特殊鋼1-5-1耐熱鋼耐熱鋼基本上極為類似不銹鋼，因為它不但需要抵抗高溫，同時也必須抵抗高溫的氣體腐蝕環(huán)境，所以AISI將之歸類于不銹鋼，例如： AISI 309 不銹鋼、310不銹鋼、409不銹鋼 等，JIS規(guī)格屬于SUH系列，而在CNS規(guī)格則屬于HR系列。高溫

25、的環(huán)境下，除了防蝕的考慮外，最重要的就是要具有優(yōu)良的潛變強度，因此除了Cr和Ni之外，必須添加 Mo、W、Al、Ti、Si、Mn、Nb等以增加其耐熱性，但是 Al-Fe合金機械性質不佳。耐熱鋼一般依其主要成份分為兩類：(1) Cr系耐熱鋼增進鐵的氧化抵抗性最有效的成份是鉻，鐵中添加鉻除了可以產(chǎn)生致密的皮膜以增加耐蝕性，同時也可以增進耐熱性質。鉻鐵合金的典型的高溫氧化行為，如圖1所示在高溫長時間的環(huán)境中僅有氧化。圖1添加Cr對含碳量0.5%C鋼料氧化的影響，220小時Cr系耐熱鋼除了 Cr之外，還添加 Mo來增加高溫強度，在一般溫度下其耐氧化性良好。但是500 C以上時，強度就會急遽下降，因此大

26、多使用于高溫下但不須考慮潛變強度的場合，例如：石化工業(yè)、燃機閥門、熱處理爐零件等。Cr系耐熱鋼因于其組織為肥粒鐵，所以又稱為肥粒鐵系耐熱鋼，Cr含量大于10%以上時可以增加耐熱鋼的潛變強度，JIS材料的編號中SUH 409、SUH 446均屬之。如果 Cr含量大于10%以上時則以抗氧化性為主。(2) Cr-Ni系耐熱鋼Cr系耐熱鋼對于一般高溫環(huán)境的耐氧化性良好，但在高溫的機械性質方面則不理想，所以在需要高溫強度或潛變強度的場合，就需要采用Cr-Ni系的耐熱鋼。Cr-Ni系耐熱鋼基本上是將 18-8鋼，增加Cr、Ni的含量，并添加 Ti、Mo、W等元素以 改良其高溫機械性質者。這種鋼料具有沃斯田

27、鐵組織，因此也稱為沃斯田鐵系耐熱鋼。主要合金元素的含量為：1426%Cr 、1237%Ni 、0.10.4%C 、03%W 等。此類耐熱鋼高 溫強度大、加工性、焊接性良好，在JIS材料的編號為SUH 309SUH 330，主要用于熱處理爐零件、高級排氣閥、引擎燃燒室、熱交換器等，另外還有SUH 660、SUH 661為時效處理系耐熱鋼，應用于輪機的靜翼和燃燒器。1-5-2 軸承鋼軸承為支承軸于一定位置的機件， 因此必須有足夠的強度、耐磨耗及很高的疲勞限。軸承又 分為滾珠軸承及滾子軸承兩種，最常使用的材料為高碳低鉻鋼，其成份為0.951.10%C 、0.91.6%Cr、0.50.9%Mn 、00

28、.25%Mo ，此外由于軸承鋼屬于高級合金鋼，所以磷、 硫含量必須在0.025%以下，以確保其機械性質。軸承鋼除了材料純度要求較高之外，需要經(jīng)過熱處理使其中碳化物細化并分布于基地，以增加其耐磨性。一般加熱至780850 C,然后淬火于油中，在回火于140160 C,熱處理后其硬度值約 HRc 62以上。軸承鋼在 JIS中之的材料編號為 SUJ，例如：SUJ1、SUJ2 等。1-5-3 彈簧鋼彈簧廣泛應用于車輛、加工機械、模具、鐘表等，彈簧的種類很多，較大的如車輛板片彈簧、 較小的如螺旋彈簧、或鐘表的動力彈簧（發(fā)條）等。制造彈簧的材料有鋼料、銅合金、橡膠等。彈簧用的鋼料必須具備耐沖擊、疲勞限高而

29、且不產(chǎn)生永久變形的特性，適用的鋼料大致可以分為：碳鋼、硅錳鋼、硅錳鉻鋼三類，有些特殊 場合也用到耐蝕鋼。彈簧的制造必須先韌化、成形，然后在實施熱處理之后使用，大型的彈簧，例如：板片彈簧等，系將熱軋的板或棒，在高溫加工成形，由780850 C淬火于油中或水中，再經(jīng)400500 C回火后使用。小型彈簧，例如：螺旋彈簧等，必須將韌化處理后冷抽的鋼線（通常稱為琴鋼線，piano wire），冷加工成形，再加熱于 300350 C藍化處理（blueing）后，以提高疲勞限然后使用。彈簧鋼在JIS材料中的編號屬于 SUP。1-5-4 電氣用鋼電氣用鋼屬于軟磁（soft magnetic）材料，主要是用于制

30、造電機機械例如：變壓器、電動機（馬 達）等的鐵心材料。良好的鐵心材料必須利于導通磁力線以提高效率，所以磁阻要低、導磁 性要好，并且要容易磁化及退磁，殘留磁力小以減少磁滯損失（hysteresis loss），因此材料微結構必須晶粒粗、純度高并避免產(chǎn)生缺陷，而且要除去應力，以使扇區(qū)容易移動。常用的鐵心材料有純鐵、硅鋼、鐵鎳合金、鐵鈷合金、鐵氧磁體等，其中以純鐵及硅鋼較為常用。純鐵的導磁性好，但是因為比電阻小，渦流損失（eddy curre nt loss）大，因此添加硅，唯硅含量過高時材質便脆化，因此一般在5.5%以下，此外硅鋼片制成片狀相迭也可以降低渦流損失。1-5-5 磁石鋼磁石鋼是制造磁石

31、的一種材料，主要是用于制造永久磁鐵，永久磁鐵使用于無線電擴音機、電動機、發(fā)電機永久磁極等，屬于硬磁(hard mag netic)材料。硬磁材料與軟磁材料相反，必須是要能保持磁力，即所謂剩磁(residual mag netim)較大者。因此材料微結構必須晶粒細、應力大，并且最好有第二相的粒子，來阻礙扇區(qū)的移動。磁石鋼常用的材料有兩種類型：(1) 淬火硬化型磁石鋼將鋼料由高溫淬火，使其組織微細化，并因淬火所產(chǎn)生的應力，使得材料不易失去磁性，這種材料稱為淬火硬化型磁石鋼。淬火硬化型磁石鋼主要是鎢鋼(0.51.0%C 、57%W)，另外還包括：碳鋼(0.81.2%C)、鈷鋼(0.91.2%C、51

32、7%Co)、KS 鋼(0.71.0%C、3040%Co)等。(2) 析出硬化型磁石鋼將鋼料由高溫急冷得到高飽和固溶體，然后在適當溫度回火，使其析出第二相物質，由于格子畸變，而使得材料不易失去磁性，這種材料稱為析出硬化型磁石鋼。析出硬化型磁石鋼大致包括：MK鋼(1540%Ni 、715%Al、020%Co)、Alnico鋼517%Al、1422%Ni、538%Co、其余為鐵)等。1-5-6超高強度鋼發(fā)展高強度鋼的目的是為了減少材料本身的重量，以承受相同的荷重而言，高強度鋼料相較于普通碳鋼可以用較小的斷面，因此在許多需要高強度而輕量的結構中，更高強度的的鋼料一直是材料界追求的目標。超高強度鋼(Th

33、e Ultrahigh-stre ngth Steel)是指降伏強度超過180,000psi(或是130kg/mm2)的鋼種，其發(fā)展主要是為了航空及太空科技高強度合金的要求，并且也需要易于加工及成形。超高強度鋼大致分為以下幾類:將中含碳量的強韌鋼或低合金鋼加入更多的Si及V，以避免低溫回火脆性并增加韌性，可以得到超高強度鋼，其抗拉強度可達 200 kg/mm2 以上。例如：AISI 4141M 、4130M、433V、D6AC 等鋼種。改良工具鋼(Modified Tool Steel)，系將原來高溫加工用的 5Cr-Mo-V 模具鋼改良而成， 可以作為飛機骨架、 鋼架、橋梁等，其抗拉強度可達

34、 200 kg/mm2 以上。例如：AISI H-11 、 H-13等鋼種。麻時效鋼(Maraging Steel)，含Ni 20 %是低碳高鎳含量的合金鋼，易于成形、加工、焊接，但必須在退火狀態(tài)才容易加工或成形。這類鋼種的時效元素為Co、Mo或Ti，在480 C附近時效可以使其強度增為最大，由于時效溫度不高，因此對于精密機件不會造成扭曲或尺寸改變，而且低溫韌性很好，所以可以使用在鍛造、加工的精密機件或需要焊接的地方，麻時效鋼的抗拉強度可達150210 kg/mm2，其鋼種如：18Ni鋼、20Ni、25Ni等均是。(4) Cr-Ni-Mo 或Fe-Cr-Mo-Cu等，是屬于低碳、可硬化、易加工

35、和焊接的合金鋼，這些合金鋼能在低溫下析出硬化，而且在耐高溫氧化及耐疲勞性均佳。Cr-Ni-Mo 合金并適合用于承受大荷重的機件，例如：磨擦盤、大型軸、齒輪、滑槽等。，其抗拉強度在150 kg/mm2以上。例如：Astralloy、AFC-77 等鋼種。(5) 9Ni-4Co 鋼，是一種將碳化物生成元素含量減少，而以Ni來提高韌性的鋼料，另外添加Co以提高Ms點并減少殘留沃斯田鐵，這種鋼韌性優(yōu)良，并可以變韌鐵組織狀態(tài)使用，其抗拉強度可達200 kg/mm2 以上。AISI的材料編號例如：HP-9-4-20 、HP-9-4-30 、 HP-9-4-45 等鋼種都是。摘要1. 1.合金鋼是指碳鋼添加

36、一種或一種以上合金元素所形成的鋼料。碳鋼除了碳以外，若是含超過微量的其它元素，例如：含錳量在1.65 %以上、含硅量在 0.60 %以上或含銅量在0.06 %以上等等，就屬于合金鋼,2. 2.合金鋼依其用途來區(qū)分，可分為構造用合金鋼和特殊鋼，構造用合金鋼是使用在一般機械的構成組件或建筑土木構造上，特殊鋼是使用在需要高溫硬度、耐蝕、 耐熱、磁性等特別的場合。3. 3. 一般構造用合金鋼由于使用的場合不同，可以分為非熱處理型和熱處理型兩類，前者大多是屬于低含碳量和低合金量，構成之后也無法再實施熱處理，包括高強度低合金鋼、易切鋼等，后者多屬于熱處理用中合金鋼，包括鎳鋼、鉻鋼、鎳鉻鋼、鉻鉬鋼、鎳鉻鉬鋼

37、等。4. 4.工具鋼的材料大致包括：高碳工具鋼、合金工具鋼、高速鋼、工具用硬質合金等。除硬質合金之外，工具用鋼料之中以高碳工具鋼的合金量少，價錢比較便宜，而高合金量的工具鋼或高速鋼，價錢較昂貴。5. 5.工具鋼必須強韌、耐磨耗、且具有常溫及高溫硬度等特性，以其合金成份和構造用合金鋼相較，則除了含碳量增加之外，Cr、Mo、Ni等仍然為基本元素（或是增加其含量），另外必要時在添加耐高溫的W、V及Co等。6. 6.在鋼中添加Cr和Ni可以增加鋼的耐蝕性。鋼的耐蝕性主要隨Cr的含量而增加，一般耐蝕鋼的分類，含 Cr量在12 %以上之Fe-Cr合金，幾乎不會被侵蝕稱為不銹鋼，含Cr量在12 %以下之Fe

38、-Cr合金，則稱為耐蝕鋼，實用上是以不銹鋼為主。7. 7.彈簧用的鋼料必須具備耐沖擊、疲勞限高而且不產(chǎn)生永久變形的特性，適用的鋼料大致可以分為：碳鋼、硅錳鋼、硅錳鉻鋼三類。彈簧的制造必須先韌化、成形，然后在實施熱處理之后使用。金屬的腐蝕學習目的1. 了解腐蝕的意義。2. 了解金屬材料腐蝕的原理。3. 了解影響金屬腐蝕的因素。4. 了解鋼鐵材料腐蝕的形式。5. 認識防治腐蝕的方法。1-1前言(failure)的狀況，這樣的結除了肇因于強度無法承受負荷、輻射損傷(radiation damage)因此認識并防治腐蝕，是學習材料會因為時間、環(huán)境等種種因素，而產(chǎn)生不堪使用或稱為失敗 果不但增加成本，而

39、且耗費時間。一種材料所以無法再使用, 所產(chǎn)生的破壞(fracture)，還有磨耗(wear)、腐蝕(corrosion)等其它因素，而這其中又以腐蝕的傷害最大，影響也最嚴重, 材料必備的課題。生銹(rusting)就是一種人人熟知的腐蝕現(xiàn)象，它是專指鐵或鐵合金的腐蝕現(xiàn)象，其它的材(Chemical React ion) ，簡單的說，電化學腐蝕與它們的差異，只在于結果再度變?yōu)榛衔锒貧w穩(wěn)定也料雖然也會腐蝕，但不稱為生銹。腐蝕的過程可以是一種化學反應而更多時候則是一種電化學反應(Electrochemical Reactio n)所謂電化學反應，簡單的說是金屬間形成陽極和陰極的電池效應。 電鍍的

40、原理相似，都是由于材料本身足以產(chǎn)生電化學反應所導致, 的不同。腐蝕是金屬的剝離，電鍍則是金屬的覆層。而就工程材料的來源而言， 材料原為礦石或是氧化物中冶煉,是自然的趨勢，因此材料在某種適當?shù)沫h(huán)境下，不論經(jīng)由化學或是電化學的反應方式而發(fā)生腐蝕，也是自然的現(xiàn)象，而防治腐蝕的積極意義則是在提供材料更長的使用壽命。在日常生活中，就有許多足以產(chǎn)生電化學反應的環(huán)境，例如：不同金屬本來就具有不同的電位，如果環(huán)境中存在某些溶液，可能就會提供構成回路的條件，而發(fā)生電化學腐蝕。此外例如：高溫、酸堿等環(huán)境因素，也會加速電化學反應的進行，因而增加腐蝕破壞的程度。在機械結構使用上， 材料的選擇不當，對腐蝕因素的認識不夠

41、， 也是助長結構腐蝕的基本因 素。因此探討防蝕工程，必須要了解化學和冶金學的基本常識，并且注意防治。腐蝕通常是經(jīng)由一段時間醞釀，當損害的現(xiàn)象較為顯著時，才會引起人們的注意，而到破壞造成時，結果卻往往非常嚴重。據(jù)估計，在美國每一年因為腐蝕所造成的直接損失，就約占 國民生產(chǎn)總值的4 %，達數(shù)百億美元之譜。在國，除了橋梁、建筑等公共工程因腐蝕致使 用壽命降低，近年來在航空器及其它方面，因腐蝕產(chǎn)生安全的危害、資源、環(huán)境的損失，也無法估計，絲毫不遜于其它破壞所造成的損失。因此，對于材料的腐蝕機構及防制腐蝕的方法的研究，尤其必須特別重視。事實上，除了金屬材料會受到腐蝕之外，其它材料也會發(fā)生腐蝕，例如：塑料

42、、瓷材料的化學溶解(chemical dissolution)等，但本章中所討論的腐蝕，主要仍以金屬為圍，就各種腐蝕發(fā)生的成因、腐蝕形式、金屬鈍化等說明，并提出腐蝕的防治之道。1-2腐蝕的意義自然界中絕大多數(shù)的物質，都有變成氧化物或是形成穩(wěn)定化合物的傾向，除了金、鉑等貴金屬外，自然界中甚少有單純金屬存在。因此當我們由礦石或是氧化物中提煉完成所需的工程材料，例如：鐵、銅、鋁時，它們就開始有了回歸穩(wěn)定的趨勢，在環(huán)境許可下，它們會再度 變?yōu)榻饘倩衔?，這種現(xiàn)象可說是發(fā)生腐蝕的基本原因。這些環(huán)境的因素，例如：水份、高 溫，或是酸、堿等化學物質的誘導等，都可能引起金屬的腐蝕，如圖1所示。圖1礦石 鋼料

43、腐蝕 說明了腐蝕發(fā)生的基本原因分析材料發(fā)生腐蝕的基本原因，主要可以區(qū)分為化學腐蝕和電化學腐蝕兩大類。化學腐蝕(chemical corrosion)又稱為直接溶解(dissolution)，通常是指材料置于一種可以溶解的溶液環(huán)境中，直到材料全部耗盡(腐蝕)或是溶液達到飽和點。其它諸如高溫、濕度等情況,使材料因加速產(chǎn)生氧化作用進而腐蝕也屬之。電化學腐蝕通常是指兩種異質金屬或金屬中足以構成電位差的兩極，在一種電解質(electropte)相連的環(huán)境中，形成陽極金屬持續(xù)失去金屬離子而被腐蝕的現(xiàn)象稱之。在這兩類的腐蝕中，又以電化學腐蝕較為重要，也較容易被忽 視。1-2-1化學腐蝕 在自然界中，物質會溶

44、解于特定的溶液中是熟知的現(xiàn)象，例如：糖、鹽會溶解于水中，或是許多金屬或非金屬會溶解于鹽酸。有時我們也利用這些特性于制造方法，例如：利用氯化鐵來蝕刻銅藝術品或電路板。但在工程材料的使用上，絕大多數(shù)的考慮仍是在防治腐蝕方面。在一般金屬中，溶液最易侵蝕的位置是晶粒與晶粒接合之處，也就是晶界，然后持續(xù)成長，化學腐蝕有時也隨環(huán)境或是化合物的形成而變化，也可能伴隨電化學腐蝕而來，當然如果是這樣的情形，整個腐蝕現(xiàn)象就會變得較復雜。1 選擇性濾除有些金屬合金材料在特殊環(huán)境下，其中的一種或多種元素容易被選擇性的濾除(leach )或稱腐蝕，而變成多孔性的殘留物，因而降低了材料的機械性質，這種現(xiàn)象稱為選擇性濾除。

45、這樣的現(xiàn)象，與金屬的本質有關，如黃銅中所含的鋅在高溫下會被鹽類的水溶液所溶解，產(chǎn)生脫鋅(dezincification)的局部腐蝕現(xiàn)象，而缺少鋅的位置，將使得黃銅變成多孔性結構而變成很脆弱。2 石墨化腐蝕石墨化腐蝕是另一種類似選擇性腐蝕的例子，灰鑄鐵的是片狀石墨交錯在鐵基地的組織，如果置于水中或是土壤中，鐵將較具陽極性而石墨將較具陰極性，因此鐵的部份將被腐蝕，而形成多孔性的外觀，因此灰鑄鐵制成的管線，必須有積極的防蝕措施，如果埋設不當，容易 發(fā)生泄漏甚至爆炸的事件。化學腐蝕的防治極為困難，將材料覆層是一種方法， 避免材料與溶液(尤其是易起作用的酸堿溶液)接觸，也是另一種解決的方式。如果一定必須

46、在溶液的環(huán)境中使用，必須考慮選擇能抵抗化學腐蝕的材料。例如：為了抑制黃銅脫鋅的現(xiàn)象，我們可以在含鋅量15%以上的黃銅中，添加1%左右的錫Sb，以抵抗這種腐蝕并增加強度。這類的含錫黃銅包括：海軍 黃銅(naval brass)、海將黃銅(admiralty metal)等都屬之。1-2-2電化學腐蝕電化學腐蝕是最重要的腐蝕因素，因為大多數(shù)的金屬腐蝕的起因，都可說是一種電化學反應。這里所說的電化學反應是指在相同或不同金屬物體中，由于各種因素使得某些部位產(chǎn)生了局部的陽極反應 （An oic Reactio n）讓金屬失去一個或多個電子，變成金屬陽離子，亦即發(fā)生陽極氧化作用； 而在同時，另一地點也會產(chǎn)

47、生陰極反應（Cathodic Reactio n），獲得多出的電子，使得陰極形成還原作用，而構成一個電池效應的現(xiàn)象。這種電池效應使得陽極金屬造成消溶腐蝕，稱之為電化學腐蝕（ Electro-chemical corrosion ）。電化學腐蝕反應，其實與電鍍（electroplating ）的作用原理相似，也就是陽極失去金屬（可以視為如腐蝕的現(xiàn)象）而陰極則覆層金屬（可以視為如電鍍的現(xiàn)象），只是腐蝕現(xiàn)象發(fā)生時， 陰極反應通常不會發(fā)生電鍍效應，其還原反應多生成氣體、液體或固體。電化學反應的觀點，可以說是腐蝕現(xiàn)象里最重要的部分，而且大部分的腐蝕現(xiàn)象都可以發(fā)現(xiàn)這樣的反應；在電化學反應里，它將失去電子的

48、一方稱為陽極（an ode ），而獲得電子的一方稱為陰極（cathode），當兩極之間具有一低電阻的導電通路時，陽極金屬就會發(fā)生腐蝕。兩種不同金屬就容易發(fā)生這種現(xiàn)象，這其中一種金屬會較容易失去電子邙日極），而另一種 金屬則較容易獲得電子（陰極） ，透過適當?shù)耐?，其結果是使得陽極金屬陸續(xù)解離形成金 屬離子。這些金屬離子，若不是被周圍的電解質吸收， 就是與非金屬離子結合而形成一層表 面的積層，因此陽極金屬逐漸失去（被腐蝕），反之，陰極金屬則因此受到保護。由此可知，電池效應發(fā)生的情況必須是，材料發(fā)生氧化電位（或還原電位）不同的兩極，并且有適當介質的條件下，由于環(huán)境產(chǎn)生了足以形成電解池的條件下才足以

49、發(fā)生。例如：兩種不相似金屬搭接在一起或金屬兩表面間有潮濕空氣等。電化學腐蝕發(fā)生的原因， 既然是因為電位的不同而且可以產(chǎn)生電池效應所致，當然相同的金屬也可能會發(fā)生電池效應， 例如：同一金屬構件表面有局部變異而形成兩極，或是搭接物體的夾縫藏有鹽類或塵垢等。此外，溫濕環(huán)境可以增加電解液的活動程度增大腐蝕；而當金屬表面生成海棉狀的化合物，就足以容納更多水份繼續(xù)其電池作用，并且向腐蝕金屬。至于何種金屬較易形成陽極，而何種金屬較易形成陰極？其實如同前面有關化學腐蝕敘述：物質或金屬在溶液中，多有化為離子而被溶解的的傾向。同樣的，大多數(shù)金屬如果置于溶液中，其部都具有化學電壓將其離子送入溶液中的趨勢，只是大小的

50、程度不同而已。這種金屬受環(huán)境溶液誘惑的趨勢稱為電溶壓（Electrolytic Solutiona1tension ）。電溶壓大的金屬，因為容易化為金屬離子， 所以比較易受腐蝕，反之電溶壓小的金屬， 比較到腐蝕。電溶壓用在電化學上又稱為 伽凡尼電位(Galvanic Potential)或是電解電位，簡稱電位。不同的金屬具有不同的電位，所以當兩種不同金屬搭接在一起時，由于兩者的電位差，就會產(chǎn)生電流，其原理正如同水往低處流的情況一樣。這種電池效應的結果，因電流的通過(從陽極流向陰極)，使較高電位金屬發(fā)生陽極消溶腐蝕。當電位差愈大，產(chǎn)生的電流愈強，腐 蝕損耗率就愈大。在電化學序位中，伽凡尼電位序(

51、GalVa nic Pote ntial Series )可以說明在不同環(huán)境下，各種金屬陽極性或陰極性的趨勢。在海水、淡水溶液或其它工業(yè)氣氛中，伽凡尼電位序也可能 會有差異，以海水中的伽凡尼電位序而言，依金屬電位由大到小將金屬順序排列，依序為：鉀(K)、鈉(Na)、鎂(Mg)、鋁(A1)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)、钖(Sn)、鋁 (Pb)、銅(Cu)、銀(Ag)、鉑(Pt )、金(Au)。上述電位序中，電位序在前面的金屬對于電位序在其后的金屬將形成陽極；相反的，電位序在后的金屬對于電位序在前的金屬成為陰極。這些金屬例如：金、鉑、銀等稱為貴金屬(noble)或具

52、化學惰性(chemically inert)。而從另一方面來看，由于電位序在前面的金屬相對于電 位序在其后的金屬將形成陽極，由于腐蝕發(fā)生于陽極，因此就可以保護其后位金屬避免腐蝕， 這種犧牲陽極的方法就是腐蝕防治的一種重要方式。這部分的敘述會在稍后討論鋼鐵腐蝕時再說明。綜合以上所述可以知道， 電化學腐蝕主要由于材料本身產(chǎn)生了電池效應，電池效應是基于電池中有兩種不同電極懸掛在一電解質，陽極部份發(fā)生氧化作用而蝕去， 陰極則大多產(chǎn)生氫離子的還原作用，而放出氫氣，結果使材料形成腐蝕的現(xiàn)象。由于金屬腐蝕的過程， 事實上就是一種化學或電化學反應，因此我們可以說，金屬在某種環(huán)境下，借著化學或是電化學反應所造成

53、材料破壞性的傷害就稱為腐蝕，而腐蝕的防治，最基本的原理就是抑制或是避免這些反應的發(fā)生。1-3影響金屬腐蝕的因素如前所述，腐蝕發(fā)生的過程主要依化學反應和電化學反應兩種方式來進行。例如：鐵的腐蝕就化學反應的觀點而言，其在大氣中的氧化過程為：2Fe （OH ） 2 + 1/2 02+ H2 O d 2Fe QH ） 3氫氧化鐵（鐵銹）而以電化學反應式表示則為：Fe + 1/2 02+ H2 O d Fe+2 去OH- d 2Fe QH ） 3氫氧化鐵（鐵銹）但這只是反應過程描述的不同，實際上，隨環(huán)境的改變，各種影響腐蝕因素愈形復雜，它們會使得腐蝕的程度或是型態(tài)都跟著改變，并且增加腐蝕的嚴重性。例如：

54、大氣中原有水份和塵埃，足以影響腐蝕的程度，然而隨著工業(yè)化程度的增加之外，還加入了各種氣體和化合物，像是二氧化硫SiO2、硫化氫H2S等，加上本省海島地形含有充足的鹽份，經(jīng)由電化學反 應，這些物質更助長了材料的腐蝕。再如：鐵置于高溫環(huán)境中，其腐蝕型態(tài)不同于常溫下的反應，而是直接與氧結合，形成Fe2O3 （氧化鐵卜FeO （氧化亞鐵）、Fe3O4 （四氧化三鐵）等氧化物。除了大氣之外，土壤、溶液、酸堿度、散亂電流等，也都是影響腐蝕的環(huán)境 因素。在其它因素方面，如：制品的材料成份、熱處理效應、加工效應也在在影響腐蝕的結 果。1-3-1大氣在沒有濕度存在的大氣中，由于沒有電解液，腐蝕無法進行反應，因此

55、一般材料的腐蝕速率 小到足以忽略，但當大氣中的塵?；虿患兾锎嬖跁r，由于他們會使?jié)駳饽Y在金屬表面，因此即使些微的濕氣，腐蝕性就會有很大的差異。大氣因腐蝕性的不同主要分為海岸地帶、工業(yè)地帶、熱帶、寒帶、都市或鄉(xiāng)村等類型。海岸地帶大氣中所含的鹽份與濕氣結合，可以形成伽凡尼電池或是氧氣濃差電池；工業(yè)地帶的大氣含有碳、碳化合物、硫化物和金屬氧化物，其中最主要的腐蝕性成份是二氧化硫，它的主要來源是煤、重油、汽油的燃燒所產(chǎn)生， 而含硫化物的酸雨更足以加速腐蝕的進行，對鐵而 言，由于二氧化硫經(jīng)反應可以產(chǎn)生H2SO4 , H2SO4與鐵作用，經(jīng)由上列反應式之催化，就會使鐵產(chǎn)生更大的腐蝕。溫度是促使大氣腐蝕的另一個重要因素，高溫會加速氧化腐蝕的現(xiàn)象， 這類損害稱為高溫加速氧化腐蝕或加速氧化，在一定的氧氣濃度下 （例如：密閉容器中），溫度每增加30 C,腐 蝕速率會增加一倍。1-3-2 土壤許多結構材料必須長年與土壤接觸，例如：地下水管、油管、煤氣管路等，因此土壤的成份對金屬腐蝕的影響很大。一種金屬可以在某處使用得很理想，卻可能在另一處因土壤環(huán)境的差異，產(chǎn)生嚴重的腐蝕或破壞。（土壤對于腐蝕之影響主要是由于其多孔性、鹽類（去極劑或抑制劑）、水份、電導度、酸堿度等因素，其間各種條件的差異會使得化學及電化學腐蝕反 應的進行產(chǎn)生不同的結果。此外空氣流通性差而含有硫酸鹽的土壤，還可能會有還原硫