鎢鎳鐵合金的化學(xué)性質(zhì)由其兩相結(jié)構(gòu)決定。它對(duì)堿液和常溫空氣、水環(huán)境穩(wěn)定，但在氧化性酸中會(huì)劇烈腐蝕，非氧化性酸可能溶解其粘結(jié)相，在超過(guò)500℃的高溫下抗氧化性差，會(huì)發(fā)生“綠蝕”而失效。此外，鎢鎳鐵合金與鹵素反應(yīng)劇烈，能耐鋅、鋁等多數(shù)熔融金屬，但會(huì)被熔融的鉛、堿金屬嚴(yán)重腐蝕。
1.鎢鎳鐵合金與酸和堿的反應(yīng)
鎢鎳鐵合金的耐腐蝕性能主要受腐蝕介質(zhì)類型、濃度、溫度以及材料微觀結(jié)構(gòu)的影響。
在非氧化性酸環(huán)境中，比如常溫下的稀硫酸或稀鹽酸，鎢鎳鐵合金的耐腐蝕能力較差。腐蝕速率會(huì)因酸濃度、合金成分和內(nèi)部結(jié)構(gòu)而變化。如果酸濃度較高或溫度升高，鎳鐵粘結(jié)相可能發(fā)生輕微的選擇性溶解，導(dǎo)致鎢顆粒之間出現(xiàn)松動(dòng)。
對(duì)于氧化性酸，如硝酸、王水或熱的濃硫酸，鎢鎳鐵合金基本無(wú)法抵御腐蝕。這些介質(zhì)會(huì)迅速破壞粘結(jié)相表面可能形成的鈍化膜，同時(shí)對(duì)鎢基體造成嚴(yán)重腐蝕，例如將鎢氧化成可溶的鎢酸或易揮發(fā)的三氧化鎢，導(dǎo)致材料快速失效。
在堿性環(huán)境下，鎢鎳鐵合金對(duì)氫氧化鈉、氫氧化鉀等溶液表現(xiàn)出較好的耐蝕性，即使?jié)舛容^高或溫度較高也能保持穩(wěn)定。鎳在堿性溶液中具有較好的化學(xué)穩(wěn)定性，并能在表面形成保護(hù)性氧化膜，所以鎢鎳鐵合金的耐堿性能優(yōu)于多數(shù)鐵基材料。
鎢鎳鐵合金耐腐蝕性能
2.鎢鎳鐵合金的抗氧化性
鎢鎳鐵合金在高溫下的抗氧化能力有限。當(dāng)溫度達(dá)到300~400℃時(shí)，其表面的鎳鐵粘結(jié)相會(huì)發(fā)生明顯氧化，生成氧化鎳、三氧化二鐵或四氧化三鐵等氧化物。溫度繼續(xù)升高至500℃以上，作為基體的鎢顆粒也會(huì)開(kāi)始氧化，形成易揮發(fā)的綠色粉末狀三氧化鎢，這一過(guò)程會(huì)導(dǎo)致材料持續(xù)失重和結(jié)構(gòu)破壞，通常稱為“綠蝕”。綠蝕發(fā)生的具體溫度受合金成分和環(huán)境含氧量影響。例如鎢含量較高的合金可能要到更高溫度才會(huì)出現(xiàn)明顯綠蝕。所以，鎢鎳鐵合金若在高溫下使用，通常需要在真空、惰性氣體或還原性氣氛中進(jìn)行保護(hù)。
在常溫環(huán)境中，鎢鎳鐵合金表現(xiàn)穩(wěn)定。在大氣、純水、海水或工業(yè)大氣條件下，鎢鎳鐵合金的表面能形成一層主要成分是鎳和鐵的氧化物的致密的鈍化膜，這層膜使鎢鎳鐵合金的耐蝕性遠(yuǎn)優(yōu)于普通碳鋼，通過(guò)引入鎳鐵粘結(jié)相，鎢鎳鐵合金在基本保留純鎢良好耐蝕性的同時(shí)，改善了延展性、韌性和機(jī)械加工性能。
3.鎢鎳鐵合金與其他化學(xué)物質(zhì)的反應(yīng)
鎢鎳鐵合金在接觸不同化學(xué)物質(zhì)時(shí)的反應(yīng)特性差異相當(dāng)明顯。
在鹵素環(huán)境下，例如遇到氟或氯，特別是在受熱后，鎢鎳鐵合金往往會(huì)發(fā)生劇烈反應(yīng)，生成相應(yīng)的鹵化物，如六氟化鎢、五氯化鎢、三氯化鐵、氯化鎳等等。
而在熔融金屬中，鎢鎳鐵合金的表現(xiàn)則各不相同。它對(duì)鋅、鋁、鎂以及鉍等熔融金屬具有較好的耐腐蝕性，能夠有效抵抗侵蝕。但在熔融銅中，鎢鎳鐵合金表面會(huì)受到輕微侵蝕。此外，如果接觸熔融的鈉、鉀這類堿金屬，或是熔融的鉛，鎢鎳鐵合金則會(huì)發(fā)生較為嚴(yán)重的腐蝕。
