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。腐蝕是機(ji)械零件受周圍介質(zhi)(zhi)的(de)化學和(he)電化學作用而失效(xiao)的(de)主(zhu)要原因。一般的(de)碳鋼(gang)和(he)合金(jin)(jin)鋼(gang)在腐蝕介質(zhi)(zhi)的(de)作用下,金(jin)(jin)屬表(biao)面(mian)會形成氧(yang)化膜,就是人們常(chang)說的(de)生銹(xiu)。氧(yang)化膜不能(neng)阻止金(jin)(jin)屬和(he)腐蝕介質(zhi)(zhi)的(de)接觸,氧(yang)化繼續進(jin)行,銹(xiu)蝕不斷擴大,致使機(ji)械零件繼續生銹(xiu)、腐蝕,直(zhi)至完全失效(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(hua)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)銹鋼(gang)的(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing),主要(yao)(yao)取決于不(bu)(bu)銹鋼(gang)中鉻元素(su)的(de)(de)含(han)量(liang)和(he)組(zu)織結構,但(dan)也(ye)與腐(fu)蝕(shi)(shi)介質的(de)(de)種類、溫(wen)度(du)(du)、濃度(du)(du)、壓力(li)、流動速度(du)(du)以(yi)及鋼(gang)中其他合金元素(su)的(de)(de)含(han)量(liang)等(deng)因素(su)有(you)關。不(bu)(bu)銹鋼(gang)遇到特殊環境(jing),也(ye)會出(chu)現局部(bu)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(he)電偶腐(fu)蝕(shi)(shi)等(deng)。為了使(shi)不(bu)(bu)銹鋼(gang)克服這些腐(fu)蝕(shi)(shi),提(ti)高(gao)其耐蝕(shi)(shi)性(xing),同(tong)時也(ye)為了使(shi)不(bu)(bu)銹鋼(gang)具有(you)良好的(de)(de)力(li)學(xue)性(xing)能、工(gong)(gong)藝性(xing)能和(he)其他性(xing)能,根據不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)要(yao)(yao)求,在鋼(gang)中除了添加(jia)較高(gao)含(han)量(liang)的(de)(de)鉻元素(su)以(yi)外,還應分別加(jia)人鎳、鉬、錳、氮、鈦、鈮等(deng)合金元素(su)。這樣,不(bu)(bu)僅可(ke)以(yi)改(gai)變鈍化(hua)膜的(de)(de)化(hua)學(xue)組(zu)成,提(ti)高(gao)它在苛刻腐(fu)蝕(shi)(shi)介質中的(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing),而且也(ye)可(ke)以(yi)使(shi)不(bu)(bu)銹鋼(gang)具有(you)足夠的(de)(de)強度(du)(du)、韌性(xing)、塑(su)性(xing)和(he)耐磨性(xing),以(yi)及良好的(de)(de)工(gong)(gong)藝性(xing)能,如可(ke)鍛性(xing)、焊接性(xing)、切削加(jia)工(gong)(gong)性(xing)和(he)壓力(li)加(jia)工(gong)(gong)成形性(xing)等(deng)。
了解金(jin)屬的(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)特點(dian)及(ji)提(ti)高(gao)不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性是(shi)很(hen)重要(yao)(yao)的(de)(de)(de)。因為金(jin)屬的(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)是(shi)有(you)害的(de)(de)(de),它(ta)會(hui)給國(guo)民經濟(ji)造成(cheng)巨大的(de)(de)(de)損失。鋼生銹及(ji)高(gao)溫(wen)下的(de)(de)(de)氧化(hua),石(shi)油管道、化(hua)工(gong)設(she)備、機械設(she)備和船舶(bo)殼體的(de)(de)(de)損壞(huai)都(dou)是(shi)與腐蝕(shi)(shi)有(you)關(guan)的(de)(de)(de)。據不(bu)完全統計,全世(shi)界因腐蝕(shi)(shi)而損壞(huai)的(de)(de)(de)金(jin)屬制品約占當(dang)年鋼產量的(de)(de)(de)10％。因此(ci)采取措施，更廣泛地應用(yong)不(bu)銹鋼代替普通(tong)鋼，并提(ti)高(gao)不(bu)銹鋼的(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性對國(guo)民經濟(ji)的(de)(de)(de)發展(zhan)有(you)著十分重要(yao)(yao)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。
