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(shi)(shi)(shi)是機械零件(jian)受(shou)周圍介(jie)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)化學和電化學作用(yong)而失(shi)效的(de)(de)(de)(de)主要原因。一般的(de)(de)(de)(de)碳鋼(gang)和合金(jin)鋼(gang)在腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介(jie)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)作用(yong)下,金(jin)屬表面會形成氧(yang)化膜,就是人們常說的(de)(de)(de)(de)生銹(xiu)。氧(yang)化膜不(bu)能阻止金(jin)屬和腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介(jie)質(zhi)的(de)(de)(de)(de)接觸,氧(yang)化繼續(xu)進行,銹(xiu)蝕(shi)(shi)(shi)不(bu)斷擴(kuo)大,致使機械零件(jian)繼續(xu)生銹(xiu)、腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi),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(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)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)的耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing),主要取決于不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中鉻元素(su)(su)的含量(liang)(liang)和(he)(he)組(zu)織(zhi)結構,但也與腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)介質的種(zhong)類、溫度(du)、濃度(du)、壓(ya)力(li)(li)、流動速度(du)以(yi)(yi)及(ji)鋼(gang)(gang)中其(qi)他合(he)金(jin)元素(su)(su)的含量(liang)(liang)等(deng)因素(su)(su)有(you)關。不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)遇(yu)到特殊環境(jing),也會(hui)出現局部腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi),如點腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、晶間腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、應力(li)(li)腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)和(he)(he)電偶腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)等(deng)。為了(le)使不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)克服這(zhe)些腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi),提高其(qi)耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing),同(tong)時(shi)也為了(le)使不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)具有(you)良好的力(li)(li)學性(xing)(xing)能(neng)(neng)、工藝(yi)性(xing)(xing)能(neng)(neng)和(he)(he)其(qi)他性(xing)(xing)能(neng)(neng),根據不(bu)同(tong)的要求,在(zai)鋼(gang)(gang)中除(chu)了(le)添加(jia)較(jiao)高含量(liang)(liang)的鉻元素(su)(su)以(yi)(yi)外,還應分別加(jia)人鎳、鉬、錳、氮、鈦(tai)、鈮等(deng)合(he)金(jin)元素(su)(su)。這(zhe)樣(yang),不(bu)僅可(ke)以(yi)(yi)改變鈍化膜的化學組(zu)成,提高它在(zai)苛刻腐(fu)(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)介質中的耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing),而且也可(ke)以(yi)(yi)使不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)具有(you)足夠的強度(du)、韌性(xing)(xing)、塑性(xing)(xing)和(he)(he)耐磨性(xing)(xing),以(yi)(yi)及(ji)良好的工藝(yi)性(xing)(xing)能(neng)(neng),如可(ke)鍛(duan)性(xing)(xing)、焊(han)接性(xing)(xing)、切削加(jia)工性(xing)(xing)和(he)(he)壓(ya)力(li)(li)加(jia)工成形(xing)性(xing)(xing)等(deng)。
了解金(jin)屬(shu)(shu)的(de)腐蝕(shi)(shi)特點(dian)及(ji)提高(gao)(gao)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)耐蝕(shi)(shi)性是很重要的(de)。因為金(jin)屬(shu)(shu)的(de)腐蝕(shi)(shi)是有害的(de),它會(hui)給國民經(jing)濟造成巨大的(de)損(sun)失。鋼(gang)(gang)(gang)生銹及(ji)高(gao)(gao)溫下的(de)氧化(hua)(hua),石油管道、化(hua)(hua)工設備(bei)、機(ji)械設備(bei)和船舶殼體的(de)損(sun)壞都是與腐蝕(shi)(shi)有關的(de)。據不完全(quan)統計,全(quan)世界(jie)因腐蝕(shi)(shi)而損(sun)壞的(de)金(jin)屬(shu)(shu)制品約占當年(nian)鋼(gang)(gang)(gang)產量的(de)10％。因此采取措施，更廣(guang)泛地應用不銹鋼(gang)(gang)(gang)代替普通鋼(gang)(gang)(gang)，并提高(gao)(gao)不銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)耐蝕(shi)(shi)性對(dui)國民經(jing)濟的(de)發展有著(zhu)十分重要的(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。
