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)蝕是機(ji)械零件(jian)受周圍介質的(de)(de)化(hua)(hua)學和(he)電化(hua)(hua)學作用而失效的(de)(de)主要原因。一般的(de)(de)碳鋼(gang)和(he)合金鋼(gang)在腐(fu)蝕介質的(de)(de)作用下,金屬表面(mian)會(hui)形(xing)成氧(yang)化(hua)(hua)膜,就是人們(men)常(chang)說的(de)(de)生銹。氧(yang)化(hua)(hua)膜不能(neng)阻止金屬和(he)腐(fu)蝕介質的(de)(de)接(jie)觸,氧(yang)化(hua)(hua)繼(ji)續進行(xing),銹蝕不斷擴大,致使(shi)機(ji)械零件(jian)繼(ji)續生銹、腐(fu)蝕,直至完(wan)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(mo)(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)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing),主(zhu)要(yao)取決(jue)于(yu)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)中(zhong)鉻(ge)元(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)含量(liang)和組(zu)織結構,但(dan)也(ye)與腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)介(jie)質的(de)(de)(de)(de)種(zhong)類、溫度(du)(du)、濃度(du)(du)、壓力、流動速度(du)(du)以(yi)及(ji)(ji)鋼(gang)(gang)中(zhong)其他(ta)合金(jin)元(yuan)素(su)(su)的(de)(de)(de)(de)含量(liang)等(deng)因素(su)(su)有關。不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)遇到特殊環(huan)境,也(ye)會出現(xian)局部(bu)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi),如(ru)點腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、晶間腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)、應(ying)力腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)和電(dian)偶腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)等(deng)。為了使不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)克服這(zhe)些腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi),提(ti)高其耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing),同(tong)時也(ye)為了使不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)具有良好(hao)的(de)(de)(de)(de)力學(xue)性(xing)(xing)(xing)能、工藝(yi)性(xing)(xing)(xing)能和其他(ta)性(xing)(xing)(xing)能,根(gen)據不(bu)(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)要(yao)求,在鋼(gang)(gang)中(zhong)除(chu)了添(tian)加(jia)較高含量(liang)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)元(yuan)素(su)(su)以(yi)外,還應(ying)分別加(jia)人鎳(nie)、鉬、錳、氮、鈦、鈮等(deng)合金(jin)元(yuan)素(su)(su)。這(zhe)樣,不(bu)(bu)僅可(ke)以(yi)改(gai)變(bian)鈍化膜的(de)(de)(de)(de)化學(xue)組(zu)成(cheng),提(ti)高它在苛刻(ke)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)介(jie)質中(zhong)的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)(xing)(xing),而且也(ye)可(ke)以(yi)使不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)具有足夠的(de)(de)(de)(de)強度(du)(du)、韌性(xing)(xing)(xing)、塑性(xing)(xing)(xing)和耐磨性(xing)(xing)(xing),以(yi)及(ji)(ji)良好(hao)的(de)(de)(de)(de)工藝(yi)性(xing)(xing)(xing)能,如(ru)可(ke)鍛性(xing)(xing)(xing)、焊(han)接性(xing)(xing)(xing)、切(qie)削加(jia)工性(xing)(xing)(xing)和壓力加(jia)工成(cheng)形性(xing)(xing)(xing)等(deng)。
了(le)解金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)特點及(ji)提高(gao)(gao)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)是(shi)很重(zhong)(zhong)要的(de)(de)(de)(de)。因(yin)(yin)為金(jin)(jin)屬的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)是(shi)有害的(de)(de)(de)(de),它會(hui)給國(guo)民經濟造成巨大(da)的(de)(de)(de)(de)損(sun)(sun)失。鋼(gang)(gang)(gang)生銹及(ji)高(gao)(gao)溫(wen)下(xia)的(de)(de)(de)(de)氧化,石油管道、化工設(she)備(bei)、機械設(she)備(bei)和船舶(bo)殼體的(de)(de)(de)(de)損(sun)(sun)壞(huai)都是(shi)與腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)有關的(de)(de)(de)(de)。據不(bu)完全(quan)統計,全(quan)世界因(yin)(yin)腐蝕(shi)(shi)(shi)(shi)而損(sun)(sun)壞(huai)的(de)(de)(de)(de)金(jin)(jin)屬制品(pin)約(yue)占當(dang)年鋼(gang)(gang)(gang)產量的(de)(de)(de)(de)10％。因(yin)(yin)此采取措施，更廣泛地應用不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)代替(ti)普通鋼(gang)(gang)(gang)，并提高(gao)(gao)不(bu)銹鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)(shi)(shi)性(xing)對國(guo)民經濟的(de)(de)(de)(de)發展(zhan)有著(zhu)十分重(zhong)(zhong)要的(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。
