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)(ling)件受(shou)周(zhou)圍介質的化(hua)(hua)學和電化(hua)(hua)學作用而失(shi)效的主要(yao)原因(yin)。一般的碳(tan)鋼和合金(jin)鋼在腐(fu)蝕介質的作用下(xia),金(jin)屬表(biao)面會(hui)形成氧化(hua)(hua)膜,就是人們(men)常說(shuo)的生銹(xiu)。氧化(hua)(hua)膜不能(neng)阻止金(jin)屬和腐(fu)蝕介質的接(jie)觸,氧化(hua)(hua)繼續進行,銹(xiu)蝕不斷擴大,致(zhi)使機(ji)械(xie)零(ling)(ling)件繼續生銹(xiu)、腐(fu)蝕,直(zhi)至完全失(shi)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(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)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing),主要(yao)取決于不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中鉻元(yuan)(yuan)素的(de)含(han)(han)量和組織結構,但(dan)也與腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)介質的(de)種類、溫(wen)度、濃度、壓(ya)力、流動速(su)度以(yi)(yi)及(ji)鋼(gang)(gang)中其(qi)他合金元(yuan)(yuan)素的(de)含(han)(han)量等因(yin)素有關。不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)遇到特殊環境,也會出現(xian)局(ju)部腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),如(ru)點腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、晶間(jian)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)、應(ying)力腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)和電偶腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)等。為(wei)了(le)使不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)克服這些腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi),提(ti)高(gao)其(qi)耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing),同時也為(wei)了(le)使不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)具有良(liang)好的(de)力學性(xing)(xing)能(neng)、工(gong)(gong)藝性(xing)(xing)能(neng)和其(qi)他性(xing)(xing)能(neng),根據不(bu)(bu)(bu)同的(de)要(yao)求,在鋼(gang)(gang)中除了(le)添(tian)加(jia)較(jiao)高(gao)含(han)(han)量的(de)鉻元(yuan)(yuan)素以(yi)(yi)外,還應(ying)分別加(jia)人鎳、鉬、錳、氮、鈦、鈮等合金元(yuan)(yuan)素。這樣(yang),不(bu)(bu)(bu)僅可以(yi)(yi)改(gai)變鈍化膜的(de)化學組成,提(ti)高(gao)它在苛刻腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)介質中的(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing),而且也可以(yi)(yi)使不(bu)(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)具有足夠(gou)的(de)強度、韌性(xing)(xing)、塑性(xing)(xing)和耐磨性(xing)(xing),以(yi)(yi)及(ji)良(liang)好的(de)工(gong)(gong)藝性(xing)(xing)能(neng),如(ru)可鍛性(xing)(xing)、焊接(jie)性(xing)(xing)、切削加(jia)工(gong)(gong)性(xing)(xing)和壓(ya)力加(jia)工(gong)(gong)成形性(xing)(xing)等。
了解金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)特點及提(ti)高(gao)(gao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性是很重要(yao)的(de)(de)(de)(de)。因(yin)為金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)是有害的(de)(de)(de)(de),它會給國(guo)(guo)民(min)經濟造成巨大的(de)(de)(de)(de)損(sun)(sun)失。鋼(gang)生銹(xiu)及高(gao)(gao)溫下的(de)(de)(de)(de)氧化,石油(you)管道、化工設備、機械設備和船(chuan)舶殼體的(de)(de)(de)(de)損(sun)(sun)壞都是與腐(fu)蝕(shi)(shi)有關的(de)(de)(de)(de)。據不(bu)完全統計,全世(shi)界因(yin)腐(fu)蝕(shi)(shi)而損(sun)(sun)壞的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)制(zhi)品(pin)約占當(dang)年鋼(gang)產量的(de)(de)(de)(de)10％。因(yin)此采取措施，更廣泛地應(ying)用(yong)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)代替普(pu)通鋼(gang)，并(bing)提(ti)高(gao)(gao)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性對國(guo)(guo)民(min)經濟的(de)(de)(de)(de)發(fa)展有著十分重要(yao)的(de)(de)(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。
