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)是機(ji)械零(ling)(ling)件(jian)受周圍介(jie)質的(de)化(hua)學和電化(hua)學作(zuo)用而失效(xiao)(xiao)的(de)主要原(yuan)因。一(yi)般的(de)碳鋼(gang)和合金(jin)鋼(gang)在腐蝕(shi)介(jie)質的(de)作(zuo)用下,金(jin)屬表面會形成氧化(hua)膜,就是人們常(chang)說(shuo)的(de)生銹。氧化(hua)膜不能阻止金(jin)屬和腐蝕(shi)介(jie)質的(de)接觸,氧化(hua)繼續進(jin)行(xing),銹蝕(shi)不斷擴(kuo)大,致(zhi)使機(ji)械零(ling)(ling)件(jian)繼續生銹、腐蝕(shi),直至(zhi)完全失效(xiao)(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。
不銹鋼的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing),主要取決于不銹鋼中(zhong)鉻元(yuan)素的(de)含(han)量和組織結(jie)構(gou),但也與(yu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介(jie)質(zhi)的(de)種類、溫度(du)、濃度(du)、壓力(li)(li)、流動速度(du)以及鋼中(zhong)其(qi)他合金(jin)元(yuan)素的(de)含(han)量等因素有(you)(you)關(guan)。不銹鋼遇到特(te)殊(shu)環(huan)境(jing),也會出現局部(bu)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi),如點腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、晶(jing)間腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、應力(li)(li)腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)和電偶腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)等。為(wei)了使(shi)不銹鋼克(ke)服這些腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi),提高其(qi)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing),同時也為(wei)了使(shi)不銹鋼具有(you)(you)良好的(de)力(li)(li)學性(xing)(xing)(xing)(xing)能、工藝(yi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能和其(qi)他性(xing)(xing)(xing)(xing)能,根據不同的(de)要求(qiu),在鋼中(zhong)除了添加(jia)較(jiao)高含(han)量的(de)鉻元(yuan)素以外,還應分別加(jia)人鎳、鉬、錳、氮、鈦(tai)、鈮等合金(jin)元(yuan)素。這樣,不僅可(ke)以改變鈍化(hua)膜的(de)化(hua)學組成,提高它在苛(ke)刻腐(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介(jie)質(zhi)中(zhong)的(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing),而且也可(ke)以使(shi)不銹鋼具有(you)(you)足(zu)夠的(de)強度(du)、韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、塑性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)磨(mo)性(xing)(xing)(xing)(xing),以及良好的(de)工藝(yi)性(xing)(xing)(xing)(xing)能,如可(ke)鍛性(xing)(xing)(xing)(xing)、焊接性(xing)(xing)(xing)(xing)、切削(xue)加(jia)工性(xing)(xing)(xing)(xing)和壓力(li)(li)加(jia)工成形(xing)性(xing)(xing)(xing)(xing)等。
了解金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)特點及提高不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性是很重要的(de)(de)(de)。因為金(jin)(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)腐(fu)蝕(shi)是有(you)(you)害的(de)(de)(de),它會給(gei)國(guo)民經濟造成巨大的(de)(de)(de)損(sun)失。鋼生銹(xiu)(xiu)及高溫下的(de)(de)(de)氧化,石油(you)管道、化工設備(bei)、機械設備(bei)和(he)船舶殼體(ti)的(de)(de)(de)損(sun)壞都是與腐(fu)蝕(shi)有(you)(you)關的(de)(de)(de)。據不(bu)完全統(tong)計,全世界因腐(fu)蝕(shi)而損(sun)壞的(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬(shu)制(zhi)品約占(zhan)當年(nian)鋼產量的(de)(de)(de)10％。因此采取措施，更廣(guang)泛地應(ying)用不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼代替普(pu)通(tong)鋼，并提高不(bu)銹(xiu)(xiu)鋼的(de)(de)(de)耐蝕(shi)性對國(guo)民經濟的(de)(de)(de)發展有(you)(you)著十(shi)分重要的(de)(de)(de)意義。
耐(nai)熱鋼(gang)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。
