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(shi)機(ji)(ji)械零件受周圍介質(zhi)的(de)(de)(de)化(hua)(hua)學和(he)(he)電化(hua)(hua)學作用(yong)而失(shi)效的(de)(de)(de)主要原因。一(yi)般的(de)(de)(de)碳鋼和(he)(he)合金(jin)鋼在腐蝕(shi)介質(zhi)的(de)(de)(de)作用(yong)下,金(jin)屬表面(mian)會形(xing)成氧化(hua)(hua)膜,就是(shi)人們常(chang)說的(de)(de)(de)生(sheng)銹。氧化(hua)(hua)膜不能阻止金(jin)屬和(he)(he)腐蝕(shi)介質(zhi)的(de)(de)(de)接觸,氧化(hua)(hua)繼續進行,銹蝕(shi)不斷擴大,致使(shi)機(ji)(ji)械零件繼續生(sheng)銹、腐蝕(shi),直(zhi)至(zhi)完(wan)全(quan)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(gang)(gang)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),主要取決于(yu)不銹鋼(gang)(gang)中(zhong)鉻元(yuan)素的(de)(de)含量和(he)(he)(he)組織(zhi)結構(gou),但也與腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)介質的(de)(de)種類、溫度、濃度、壓(ya)力、流動速度以(yi)及鋼(gang)(gang)中(zhong)其(qi)他合金元(yuan)素的(de)(de)含量等(deng)因素有關。不銹鋼(gang)(gang)遇到特殊環境,也會(hui)出現局(ju)部(bu)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi),如(ru)點腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)、晶間腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)、應(ying)力腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)和(he)(he)(he)電偶腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)等(deng)。為(wei)了使不銹鋼(gang)(gang)克服這些(xie)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi),提(ti)高其(qi)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),同時也為(wei)了使不銹鋼(gang)(gang)具(ju)有良(liang)好的(de)(de)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能、工(gong)藝性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能和(he)(he)(he)其(qi)他性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能,根據(ju)不同的(de)(de)要求,在鋼(gang)(gang)中(zhong)除了添加(jia)(jia)較高含量的(de)(de)鉻元(yuan)素以(yi)外,還應(ying)分別(bie)加(jia)(jia)人鎳、鉬、錳、氮、鈦、鈮等(deng)合金元(yuan)素。這樣(yang),不僅可以(yi)改變鈍化膜的(de)(de)化學組成,提(ti)高它在苛刻(ke)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)介質中(zhong)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),而且也可以(yi)使不銹鋼(gang)(gang)具(ju)有足夠的(de)(de)強度、韌(ren)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、塑性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)耐(nai)磨性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing),以(yi)及良(liang)好的(de)(de)工(gong)藝性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)能,如(ru)可鍛性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、焊(han)接(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)、切削加(jia)(jia)工(gong)性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)和(he)(he)(he)壓(ya)力加(jia)(jia)工(gong)成形性(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)(xing)等(deng)。
了(le)解金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕特點及(ji)提高不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)是很重要的(de)(de)。因為(wei)金(jin)屬(shu)(shu)的(de)(de)腐(fu)(fu)蝕是有害的(de)(de),它會給國(guo)民(min)經(jing)濟造成巨大的(de)(de)損失。鋼(gang)生銹(xiu)(xiu)及(ji)高溫下的(de)(de)氧化(hua),石油管道、化(hua)工(gong)設(she)備、機械設(she)備和船舶殼體(ti)的(de)(de)損壞都是與腐(fu)(fu)蝕有關的(de)(de)。據(ju)不(bu)(bu)完全(quan)統計(ji),全(quan)世界因腐(fu)(fu)蝕而損壞的(de)(de)金(jin)屬(shu)(shu)制(zhi)品約(yue)占當年鋼(gang)產量的(de)(de)10％。因此(ci)采取措施(shi)，更廣泛地應(ying)用不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)代替(ti)普(pu)通鋼(gang)，并(bing)提高不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)的(de)(de)耐蝕性(xing)(xing)對國(guo)民(min)經(jing)濟的(de)(de)發展有著十分重要的(de)(de)意義。
耐熱鋼(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。
