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(fu)蝕是機(ji)械(xie)零(ling)件受周圍介(jie)質(zhi)的(de)化(hua)(hua)學和(he)電化(hua)(hua)學作(zuo)用而失效(xiao)的(de)主要(yao)原因。一般的(de)碳鋼和(he)合(he)金鋼在(zai)腐(fu)蝕介(jie)質(zhi)的(de)作(zuo)用下,金屬(shu)表面會(hui)形成氧化(hua)(hua)膜,就是人們常說(shuo)的(de)生(sheng)銹。氧化(hua)(hua)膜不(bu)能(neng)阻止金屬(shu)和(he)腐(fu)蝕介(jie)質(zhi)的(de)接(jie)觸,氧化(hua)(hua)繼續進行(xing),銹蝕不(bu)斷擴(kuo)大,致使機(ji)械(xie)零(ling)件繼續生(sheng)銹、腐(fu)蝕,直至完全(quan)失效(xiao)。
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(mo)(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)(xiu)鋼(gang)的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing),主(zhu)要取決于不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)中(zhong)(zhong)鉻元素(su)的(de)含(han)(han)量(liang)(liang)和組織結構,但也(ye)與(yu)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)介質(zhi)的(de)種類、溫(wen)度(du)、濃度(du)、壓力、流動速度(du)以(yi)及鋼(gang)中(zhong)(zhong)其(qi)他(ta)合(he)(he)金(jin)元素(su)的(de)含(han)(han)量(liang)(liang)等(deng)因素(su)有(you)關(guan)。不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)遇(yu)到特殊環境,也(ye)會出現局部腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi),如點腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)、晶間腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)、應力腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)和電偶腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)等(deng)。為了使(shi)(shi)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)克服這些腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi),提高(gao)其(qi)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing),同時也(ye)為了使(shi)(shi)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)具有(you)良好的(de)力學性(xing)(xing)能(neng)、工藝性(xing)(xing)能(neng)和其(qi)他(ta)性(xing)(xing)能(neng),根據(ju)不(bu)同的(de)要求,在鋼(gang)中(zhong)(zhong)除(chu)了添加較高(gao)含(han)(han)量(liang)(liang)的(de)鉻元素(su)以(yi)外,還應分(fen)別加人鎳(nie)、鉬、錳、氮、鈦(tai)、鈮等(deng)合(he)(he)金(jin)元素(su)。這樣,不(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)改變鈍化膜的(de)化學組成(cheng),提高(gao)它在苛刻腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)介質(zhi)中(zhong)(zhong)的(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing),而且也(ye)可(ke)以(yi)使(shi)(shi)不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)具有(you)足夠的(de)強度(du)、韌(ren)性(xing)(xing)、塑性(xing)(xing)和耐(nai)磨性(xing)(xing),以(yi)及良好的(de)工藝性(xing)(xing)能(neng),如可(ke)鍛(duan)性(xing)(xing)、焊接性(xing)(xing)、切削加工性(xing)(xing)和壓力加工成(cheng)形性(xing)(xing)等(deng)。
了解金屬的(de)(de)腐蝕特點及(ji)提(ti)(ti)高不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)是很重要(yao)的(de)(de)。因為金屬的(de)(de)腐蝕是有(you)(you)害的(de)(de),它會給國民(min)經(jing)濟造(zao)成巨(ju)大(da)的(de)(de)損(sun)失。鋼(gang)(gang)生銹(xiu)(xiu)(xiu)及(ji)高溫下的(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua),石油管道、化(hua)(hua)工(gong)設備(bei)、機(ji)械設備(bei)和船舶殼體的(de)(de)損(sun)壞都是與(yu)腐蝕有(you)(you)關的(de)(de)。據不(bu)完(wan)全統計,全世界(jie)因腐蝕而損(sun)壞的(de)(de)金屬制品約占當(dang)年(nian)鋼(gang)(gang)產量的(de)(de)10％。因此采取(qu)措施，更廣泛地應(ying)用不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)代替普(pu)通鋼(gang)(gang)，并(bing)提(ti)(ti)高不(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕性(xing)對國民(min)經(jing)濟的(de)(de)發展有(you)(you)著十分重要(yao)的(de)(de)意(yi)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。
