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)是機械零件受周圍(wei)介(jie)(jie)質的(de)(de)(de)化學(xue)和(he)電(dian)化學(xue)作用而失效的(de)(de)(de)主(zhu)要原因。一般的(de)(de)(de)碳鋼(gang)和(he)合金(jin)鋼(gang)在腐蝕(shi)介(jie)(jie)質的(de)(de)(de)作用下,金(jin)屬(shu)表(biao)面會形(xing)成氧(yang)化膜,就是人們常(chang)說的(de)(de)(de)生銹(xiu)(xiu)。氧(yang)化膜不能阻止金(jin)屬(shu)和(he)腐蝕(shi)介(jie)(jie)質的(de)(de)(de)接(jie)觸,氧(yang)化繼(ji)續進行,銹(xiu)(xiu)蝕(shi)不斷擴(kuo)大,致(zhi)使機械零件繼(ji)續生銹(xiu)(xiu)、腐蝕(shi),直至完全失效。
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(dun)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(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing),主要(yao)取決于不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中鉻元素(su)的(de)(de)含量(liang)和組(zu)織結(jie)構(gou),但(dan)也與(yu)腐(fu)蝕(shi)(shi)介質(zhi)的(de)(de)種類、溫(wen)度(du)、濃度(du)、壓(ya)力(li)、流(liu)動(dong)速度(du)以(yi)及鋼(gang)(gang)(gang)中其(qi)他合金元素(su)的(de)(de)含量(liang)等(deng)因素(su)有關。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)遇到特殊環境,也會出現局部腐(fu)蝕(shi)(shi),如點腐(fu)蝕(shi)(shi)、晶間腐(fu)蝕(shi)(shi)、應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)和電偶腐(fu)蝕(shi)(shi)等(deng)。為了使不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)克服這些腐(fu)蝕(shi)(shi),提高(gao)其(qi)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing),同(tong)時也為了使不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有良(liang)好的(de)(de)力(li)學性(xing)(xing)能(neng)、工藝性(xing)(xing)能(neng)和其(qi)他性(xing)(xing)能(neng),根據不(bu)同(tong)的(de)(de)要(yao)求,在鋼(gang)(gang)(gang)中除了添加(jia)較高(gao)含量(liang)的(de)(de)鉻元素(su)以(yi)外(wai),還應分別加(jia)人(ren)鎳、鉬(mu)、錳、氮、鈦(tai)、鈮等(deng)合金元素(su)。這樣,不(bu)僅可(ke)(ke)以(yi)改(gai)變鈍化膜的(de)(de)化學組(zu)成(cheng),提高(gao)它在苛(ke)刻腐(fu)蝕(shi)(shi)介質(zhi)中的(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing),而且(qie)也可(ke)(ke)以(yi)使不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)具(ju)有足夠的(de)(de)強(qiang)度(du)、韌性(xing)(xing)、塑性(xing)(xing)和耐(nai)(nai)磨(mo)性(xing)(xing),以(yi)及良(liang)好的(de)(de)工藝性(xing)(xing)能(neng),如可(ke)(ke)鍛性(xing)(xing)、焊接(jie)性(xing)(xing)、切削加(jia)工性(xing)(xing)和壓(ya)力(li)加(jia)工成(cheng)形性(xing)(xing)等(deng)。
了解金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)特點及(ji)提高(gao)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性是(shi)很重要的(de)(de)(de)。因(yin)為金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)是(shi)有害的(de)(de)(de),它(ta)會給國民(min)經濟造成巨(ju)大的(de)(de)(de)損(sun)失。鋼(gang)(gang)(gang)生銹及(ji)高(gao)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)氧(yang)化,石油管(guan)道、化工設(she)備(bei)、機械設(she)備(bei)和船舶殼體的(de)(de)(de)損(sun)壞(huai)(huai)都是(shi)與(yu)腐蝕(shi)有關的(de)(de)(de)。據不(bu)完全統計,全世(shi)界因(yin)腐蝕(shi)而(er)損(sun)壞(huai)(huai)的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)制(zhi)品約占當年鋼(gang)(gang)(gang)產(chan)量(liang)的(de)(de)(de)10％。因(yin)此采取措施，更廣泛(fan)地(di)應用(yong)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)代替(ti)普通(tong)鋼(gang)(gang)(gang)，并提高(gao)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性對國民(min)經濟的(de)(de)(de)發展有著(zhu)十分重要的(de)(de)(de)意義。
耐熱鋼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。
