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(shi)機械零件受周(zhou)圍介質(zhi)的(de)化(hua)(hua)學和(he)(he)電(dian)化(hua)(hua)學作(zuo)(zuo)用(yong)而失效的(de)主要原因。一般的(de)碳鋼和(he)(he)合金鋼在腐蝕介質(zhi)的(de)作(zuo)(zuo)用(yong)下,金屬(shu)表面會形成氧化(hua)(hua)膜,就是(shi)人們常說的(de)生(sheng)銹(xiu)(xiu)。氧化(hua)(hua)膜不(bu)能阻止金屬(shu)和(he)(he)腐蝕介質(zhi)的(de)接(jie)觸,氧化(hua)(hua)繼(ji)續進行,銹(xiu)(xiu)蝕不(bu)斷擴大,致使機械零件繼(ji)續生(sheng)銹(xiu)(xiu)、腐蝕,直至完全失效。
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(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)(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing),主要取決(jue)于(yu)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼中鉻元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量和(he)組(zu)織結構,但也(ye)(ye)與腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介(jie)質的(de)(de)(de)(de)(de)種類(lei)、溫度(du)(du)、濃度(du)(du)、壓力、流動速度(du)(du)以(yi)(yi)及鋼中其(qi)他(ta)合金(jin)元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)(de)含(han)量等因素有關(guan)。不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼遇到特殊環境,也(ye)(ye)會出現局(ju)部腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi),如點腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、應力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)和(he)電偶腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)等。為了(le)使不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼克服(fu)這(zhe)些腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi),提高(gao)其(qi)耐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing),同時(shi)也(ye)(ye)為了(le)使不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼具(ju)有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)力學(xue)性(xing)(xing)能、工藝性(xing)(xing)能和(he)其(qi)他(ta)性(xing)(xing)能,根據不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)(de)(de)要求,在(zai)鋼中除了(le)添加(jia)較(jiao)高(gao)含(han)量的(de)(de)(de)(de)(de)鉻元(yuan)素以(yi)(yi)外,還應分別加(jia)人鎳、鉬、錳、氮、鈦(tai)、鈮等合金(jin)元(yuan)素。這(zhe)樣,不(bu)(bu)僅(jin)可(ke)以(yi)(yi)改變鈍化膜的(de)(de)(de)(de)(de)化學(xue)組(zu)成(cheng),提高(gao)它(ta)在(zai)苛刻腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介(jie)質中的(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing),而且(qie)也(ye)(ye)可(ke)以(yi)(yi)使不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼具(ju)有足夠的(de)(de)(de)(de)(de)強(qiang)度(du)(du)、韌性(xing)(xing)、塑性(xing)(xing)和(he)耐磨性(xing)(xing),以(yi)(yi)及良好(hao)的(de)(de)(de)(de)(de)工藝性(xing)(xing)能,如可(ke)鍛(duan)性(xing)(xing)、焊(han)接性(xing)(xing)、切削加(jia)工性(xing)(xing)和(he)壓力加(jia)工成(cheng)形性(xing)(xing)等。
了(le)解金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)特點及(ji)提高不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性是很重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)。因為(wei)金屬(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)是有害(hai)的(de)(de)(de)(de)(de),它(ta)會給國(guo)民(min)經濟(ji)造成巨大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)損(sun)失。鋼(gang)(gang)生銹(xiu)及(ji)高溫下的(de)(de)(de)(de)(de)氧化,石(shi)油管(guan)道、化工設備、機械設備和(he)船舶殼體的(de)(de)(de)(de)(de)損(sun)壞(huai)都是與腐蝕(shi)(shi)有關的(de)(de)(de)(de)(de)。據不完全統計,全世界因腐蝕(shi)(shi)而損(sun)壞(huai)的(de)(de)(de)(de)(de)金屬(shu)制品約占當年(nian)鋼(gang)(gang)產量的(de)(de)(de)(de)(de)10％。因此采取措施，更廣泛(fan)地應用不銹(xiu)鋼(gang)(gang)代(dai)替(ti)普通(tong)鋼(gang)(gang)，并提高不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性對(dui)國(guo)民(min)經濟(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)發展有著十分(fen)重(zhong)要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)意(yi)義(yi)。
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。
