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)是(shi)機械零件受周圍介質(zhi)的化(hua)(hua)學和電化(hua)(hua)學作用而失效(xiao)的主要原因。一(yi)般(ban)的碳鋼(gang)和合(he)金(jin)鋼(gang)在腐(fu)蝕(shi)介質(zhi)的作用下,金(jin)屬(shu)表面會(hui)形成氧(yang)化(hua)(hua)膜,就是(shi)人們常說的生銹。氧(yang)化(hua)(hua)膜不(bu)能阻止金(jin)屬(shu)和腐(fu)蝕(shi)介質(zhi)的接觸,氧(yang)化(hua)(hua)繼(ji)(ji)續進(jin)行,銹蝕(shi)不(bu)斷擴大,致使機械零件繼(ji)(ji)續生銹、腐(fu)蝕(shi),直至(zhi)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)鋼的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing),主要取決于(yu)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼中鉻(ge)元(yuan)素(su)的(de)(de)含量(liang)和組(zu)織結(jie)構,但也與(yu)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質的(de)(de)種類、溫度(du)、濃度(du)、壓力(li)、流動(dong)速度(du)以及(ji)鋼中其他合(he)(he)金元(yuan)素(su)的(de)(de)含量(liang)等(deng)(deng)因素(su)有關(guan)。不(bu)(bu)銹(xiu)鋼遇到特殊環境(jing),也會出現局部腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi),如點腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、應力(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)和電偶(ou)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)等(deng)(deng)。為了使(shi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼克服這些腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi),提高其耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing),同時也為了使(shi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼具(ju)有良好的(de)(de)力(li)學(xue)性(xing)(xing)能、工(gong)藝性(xing)(xing)能和其他性(xing)(xing)能,根據不(bu)(bu)同的(de)(de)要求,在鋼中除了添(tian)加(jia)(jia)較高含量(liang)的(de)(de)鉻(ge)元(yuan)素(su)以外,還應分別加(jia)(jia)人鎳、鉬、錳、氮、鈦、鈮等(deng)(deng)合(he)(he)金元(yuan)素(su)。這樣,不(bu)(bu)僅可以改變(bian)鈍化膜的(de)(de)化學(xue)組(zu)成,提高它在苛刻(ke)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介質中的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing),而(er)且也可以使(shi)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼具(ju)有足夠的(de)(de)強度(du)、韌性(xing)(xing)、塑性(xing)(xing)和耐(nai)磨(mo)性(xing)(xing),以及(ji)良好的(de)(de)工(gong)藝性(xing)(xing)能,如可鍛性(xing)(xing)、焊(han)接性(xing)(xing)、切(qie)削(xue)加(jia)(jia)工(gong)性(xing)(xing)和壓力(li)加(jia)(jia)工(gong)成形性(xing)(xing)等(deng)(deng)。
了解金屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)特點(dian)及(ji)提高不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性是很重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。因為金屬的(de)(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)是有害(hai)的(de)(de)(de)(de)(de)(de),它會給國(guo)民經濟造成巨大的(de)(de)(de)(de)(de)(de)損(sun)(sun)失。鋼(gang)生銹(xiu)(xiu)及(ji)高溫下的(de)(de)(de)(de)(de)(de)氧化(hua),石油管道(dao)、化(hua)工(gong)設(she)備、機械設(she)備和船舶殼體的(de)(de)(de)(de)(de)(de)損(sun)(sun)壞都是與腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)有關的(de)(de)(de)(de)(de)(de)。據不(bu)完全(quan)統計(ji),全(quan)世界因腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)而損(sun)(sun)壞的(de)(de)(de)(de)(de)(de)金屬制品約占(zhan)當年鋼(gang)產量的(de)(de)(de)(de)(de)(de)10％。因此采取措施，更廣泛地應用不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)代替普通鋼(gang)，并提高不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)性對國(guo)民經濟的(de)(de)(de)(de)(de)(de)發展有著十(shi)分重要的(de)(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義。
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。
