不銹鋼是指以不銹性和耐蝕性為主要特性，鉻含量至少為10.5%、碳含量最大不超過1.2%的鋼。腐蝕(shi)是機械零件(jian)受(shou)周圍介質(zhi)的化(hua)學和電化(hua)學作用而失效的主要(yao)原(yuan)因。一(yi)般(ban)的碳鋼(gang)和合金鋼(gang)在腐蝕(shi)介質(zhi)的作用下,金屬表(biao)面會(hui)形成氧(yang)(yang)化(hua)膜(mo),就是人(ren)們(men)常(chang)說的生銹(xiu)。氧(yang)(yang)化(hua)膜(mo)不能阻止金屬和腐蝕(shi)介質(zhi)的接觸,氧(yang)(yang)化(hua)繼(ji)續(xu)進行(xing),銹(xiu)蝕(shi)不斷擴(kuo)大,致使機械零件(jian)繼(ji)續(xu)生銹(xiu)、腐蝕(shi),直至(zhi)完全失效。
不銹鋼是在普通低碳鋼和低合金鋼的基礎上添加一定量的鉻元素冶煉而成的,其不銹性與鋼中的鉻含量有關。當鋼中的鉻含量超過10.5%時,鋼再與大氣接觸時,其表面會生成一層致密的、不易脫落的氧化膜,稱作鈍化膜(Cr2O3)。這層致密的富鉻氧化膜可以隔離金屬與外界腐蝕介質的接觸,從而有效地保護了不銹鋼表面。這層氧化膜極薄,只有幾微米,像是披上一層透明的外衣。透過它可以看到依然是銀白色的金屬表面,使不銹鋼具有了獨特的表面。當表面鈍化膜一旦遭到破壞,鋼中的鉻會與腐蝕介質中的氧發生反應重新生成鈍化膜,繼續起保護作用。不銹鋼表面鈍化膜的成分、形態及結構越均勻,鋼的不銹性和耐蝕性就越好。
不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing),主要取決于不銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)鉻元(yuan)素(su)(su)的(de)含(han)量(liang)(liang)(liang)和組織結構,但也與(yu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)介質的(de)種類、溫度、濃度、壓力、流動速度以及鋼(gang)(gang)中(zhong)其他合(he)金(jin)元(yuan)素(su)(su)的(de)含(han)量(liang)(liang)(liang)等(deng)因素(su)(su)有關(guan)。不銹(xiu)鋼(gang)(gang)遇到特殊環境,也會(hui)出現局(ju)部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi),如(ru)點腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、晶間(jian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、應力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)和電偶腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)等(deng)。為了(le)使不銹(xiu)鋼(gang)(gang)克服這些腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi),提高(gao)其耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing),同時也為了(le)使不銹(xiu)鋼(gang)(gang)具(ju)有良(liang)好的(de)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)、工(gong)藝性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)和其他性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng),根據不同的(de)要求,在鋼(gang)(gang)中(zhong)除了(le)添加較高(gao)含(han)量(liang)(liang)(liang)的(de)鉻元(yuan)素(su)(su)以外,還(huan)應分別加人鎳、鉬、錳、氮(dan)、鈦、鈮等(deng)合(he)金(jin)元(yuan)素(su)(su)。這樣(yang),不僅可(ke)以改變鈍化膜的(de)化學組成,提高(gao)它(ta)在苛刻腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)介質中(zhong)的(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing),而且也可(ke)以使不銹(xiu)鋼(gang)(gang)具(ju)有足(zu)夠的(de)強度、韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、塑性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐磨(mo)性(xing)(xing)(xing)(xing),以及良(liang)好的(de)工(gong)藝性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng),如(ru)可(ke)鍛性(xing)(xing)(xing)(xing)、焊接(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)、切削加工(gong)性(xing)(xing)(xing)(xing)和壓力加工(gong)成形性(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng)。
了解(jie)金屬的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕特點及提高(gao)(gao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕性是(shi)(shi)很重(zhong)(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)。因(yin)為(wei)金屬的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕是(shi)(shi)有(you)害的(de)(de)(de)(de)(de),它會(hui)給國民(min)經濟造(zao)成巨大的(de)(de)(de)(de)(de)損(sun)失。鋼(gang)(gang)生(sheng)銹(xiu)及高(gao)(gao)溫下的(de)(de)(de)(de)(de)氧(yang)化,石(shi)油管(guan)道(dao)、化工(gong)設備、機械(xie)設備和(he)船舶殼體的(de)(de)(de)(de)(de)損(sun)壞都是(shi)(shi)與腐蝕有(you)關的(de)(de)(de)(de)(de)。據(ju)不(bu)完全(quan)統計,全(quan)世界因(yin)腐蝕而損(sun)壞的(de)(de)(de)(de)(de)金屬制(zhi)品約占當年鋼(gang)(gang)產量的(de)(de)(de)(de)(de)10％。因(yin)此采(cai)取措施，更廣泛地應用不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)代替普通鋼(gang)(gang)，并提高(gao)(gao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕性對國民(min)經濟的(de)(de)(de)(de)(de)發展有(you)著十分重(zhong)(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)意義。
耐熱鋼(gang)是在高溫條件下具有良好的化學穩定性或較高強度的鋼。過去，我國標準將不銹鋼同耐熱鋼分開，并分別有各自的國家標準。在新的國家標準GB／T20878-2007《不銹鋼和耐熱鋼 牌號及化學成分》中，把這兩類鋼結合在一起，因此本書也將把這兩類鋼一起介紹。重點介紹不銹鋼的特性及應用，并適當介紹一些傳統不銹鋼和一些新研制的未納入新的國家標準的不銹鋼，同時也介紹一些不銹耐熱鋼的性能及應用。
