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)(shi)是(shi)機(ji)械零(ling)件(jian)受(shou)周圍(wei)介(jie)質(zhi)的(de)(de)化(hua)學(xue)和(he)電化(hua)學(xue)作(zuo)用(yong)而失(shi)效(xiao)的(de)(de)主要(yao)原因。一般的(de)(de)碳鋼和(he)合金(jin)鋼在腐蝕(shi)(shi)介(jie)質(zhi)的(de)(de)作(zuo)用(yong)下,金(jin)屬表面(mian)會形(xing)成氧化(hua)膜,就是(shi)人們常說的(de)(de)生(sheng)銹。氧化(hua)膜不能阻止金(jin)屬和(he)腐蝕(shi)(shi)介(jie)質(zhi)的(de)(de)接觸,氧化(hua)繼續進(jin)行(xing),銹蝕(shi)(shi)不斷擴大(da),致使(shi)機(ji)械零(ling)件(jian)繼續生(sheng)銹、腐蝕(shi)(shi),直至(zhi)完全失(shi)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(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)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性,主(zhu)要(yao)取決(jue)于不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)鉻元素(su)(su)的(de)(de)(de)含(han)量和(he)(he)組(zu)織結構,但也與腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)介質的(de)(de)(de)種類、溫度、濃度、壓力(li)、流動速度以及鋼(gang)(gang)中(zhong)其他(ta)合金元素(su)(su)的(de)(de)(de)含(han)量等因素(su)(su)有關。不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)遇(yu)到(dao)特殊環境,也會出現局部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi),如點(dian)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)、晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)、應力(li)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)和(he)(he)電偶(ou)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)等。為(wei)了使不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)克服這(zhe)些(xie)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi),提高(gao)其耐(nai)(nai)蝕(shi)性,同時也為(wei)了使不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)具(ju)有良好(hao)的(de)(de)(de)力(li)學(xue)性能(neng)、工(gong)藝(yi)性能(neng)和(he)(he)其他(ta)性能(neng),根據不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)要(yao)求,在鋼(gang)(gang)中(zhong)除了添(tian)加(jia)較高(gao)含(han)量的(de)(de)(de)鉻元素(su)(su)以外,還應分別(bie)加(jia)人鎳、鉬、錳(meng)、氮、鈦、鈮等合金元素(su)(su)。這(zhe)樣(yang),不(bu)(bu)僅可以改變鈍(dun)化(hua)(hua)膜的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學(xue)組(zu)成,提高(gao)它在苛刻腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)介質中(zhong)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性,而且也可以使不(bu)(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)具(ju)有足夠的(de)(de)(de)強度、韌性、塑性和(he)(he)耐(nai)(nai)磨性,以及良好(hao)的(de)(de)(de)工(gong)藝(yi)性能(neng),如可鍛性、焊(han)接性、切削(xue)加(jia)工(gong)性和(he)(he)壓力(li)加(jia)工(gong)成形性等。
了解金(jin)屬(shu)的(de)(de)腐蝕特點(dian)及提高不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕性是(shi)(shi)很重(zhong)要的(de)(de)。因為金(jin)屬(shu)的(de)(de)腐蝕是(shi)(shi)有(you)害(hai)的(de)(de),它會給國(guo)(guo)民(min)經(jing)濟(ji)造成巨大的(de)(de)損(sun)(sun)失(shi)。鋼(gang)(gang)(gang)(gang)生(sheng)銹(xiu)及高溫下(xia)的(de)(de)氧化,石油管(guan)道、化工(gong)設(she)備(bei)、機械設(she)備(bei)和船舶殼(ke)體(ti)的(de)(de)損(sun)(sun)壞(huai)都是(shi)(shi)與(yu)腐蝕有(you)關的(de)(de)。據(ju)不完全統計,全世界因腐蝕而損(sun)(sun)壞(huai)的(de)(de)金(jin)屬(shu)制品約占當(dang)年鋼(gang)(gang)(gang)(gang)產量的(de)(de)10％。因此(ci)采取措施(shi)，更廣泛地應用不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)代替普通(tong)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)，并提高不銹(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕性對國(guo)(guo)民(min)經(jing)濟(ji)的(de)(de)發展有(you)著十分重(zhong)要的(de)(de)意義(yi)。
耐(nai)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。
