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)(fu)蝕(shi)是(shi)機(ji)械(xie)零(ling)件(jian)受(shou)周圍介(jie)質的化(hua)學和電化(hua)學作用而失(shi)效的主(zhu)要原因。一般的碳鋼和合(he)金鋼在(zai)腐(fu)(fu)蝕(shi)介(jie)質的作用下,金屬(shu)(shu)表面(mian)會(hui)形成氧(yang)化(hua)膜,就是(shi)人們常說的生銹(xiu)。氧(yang)化(hua)膜不能阻止金屬(shu)(shu)和腐(fu)(fu)蝕(shi)介(jie)質的接觸,氧(yang)化(hua)繼(ji)續進行(xing),銹(xiu)蝕(shi)不斷擴大(da),致使機(ji)械(xie)零(ling)件(jian)繼(ji)續生銹(xiu)、腐(fu)(fu)蝕(shi),直至完全(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(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing),主要取(qu)決于不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中鉻元素的(de)(de)含量(liang)和(he)組(zu)(zu)織結構,但(dan)也(ye)(ye)與腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介(jie)質(zhi)(zhi)的(de)(de)種類、溫度(du)(du)、濃度(du)(du)、壓力(li)(li)(li)、流動速度(du)(du)以(yi)(yi)(yi)及鋼(gang)(gang)中其他(ta)合(he)(he)金(jin)元素的(de)(de)含量(liang)等(deng)因(yin)素有關。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)遇到(dao)特殊(shu)環境,也(ye)(ye)會出(chu)現(xian)局部腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi),如點腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、晶(jing)間腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)、應力(li)(li)(li)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)和(he)電偶(ou)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)等(deng)。為了使(shi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)克(ke)服這(zhe)些(xie)腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi),提高其耐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing),同(tong)時也(ye)(ye)為了使(shi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)具(ju)(ju)有良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)力(li)(li)(li)學性(xing)能(neng)、工(gong)藝性(xing)能(neng)和(he)其他(ta)性(xing)能(neng),根據不(bu)同(tong)的(de)(de)要求,在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)中除(chu)了添加(jia)較高含量(liang)的(de)(de)鉻元素以(yi)(yi)(yi)外,還應分別加(jia)人鎳、鉬(mu)、錳、氮、鈦、鈮等(deng)合(he)(he)金(jin)元素。這(zhe)樣,不(bu)僅可以(yi)(yi)(yi)改變鈍(dun)化(hua)膜的(de)(de)化(hua)學組(zu)(zu)成,提高它在(zai)(zai)苛刻腐(fu)蝕(shi)(shi)(shi)介(jie)質(zhi)(zhi)中的(de)(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)性(xing),而(er)且也(ye)(ye)可以(yi)(yi)(yi)使(shi)不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)具(ju)(ju)有足夠的(de)(de)強度(du)(du)、韌性(xing)、塑(su)性(xing)和(he)耐磨性(xing),以(yi)(yi)(yi)及良(liang)好(hao)(hao)的(de)(de)工(gong)藝性(xing)能(neng),如可鍛性(xing)、焊(han)接(jie)性(xing)、切削加(jia)工(gong)性(xing)和(he)壓力(li)(li)(li)加(jia)工(gong)成形(xing)性(xing)等(deng)。
了解金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)特點及提(ti)高(gao)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)性是很重(zhong)要的(de)(de)(de)。因(yin)為金(jin)屬(shu)的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)是有(you)(you)害的(de)(de)(de),它會給國民經濟造成巨大的(de)(de)(de)損失。鋼(gang)(gang)生銹(xiu)及高(gao)溫下的(de)(de)(de)氧化,石油管道、化工設備、機械設備和船舶殼體的(de)(de)(de)損壞都(dou)是與腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)有(you)(you)關的(de)(de)(de)。據不完全(quan)統計,全(quan)世界因(yin)腐(fu)(fu)(fu)蝕(shi)(shi)(shi)而損壞的(de)(de)(de)金(jin)屬(shu)制品約占當年鋼(gang)(gang)產量(liang)的(de)(de)(de)10％。因(yin)此采取措(cuo)施，更廣(guang)泛地應(ying)用不銹(xiu)鋼(gang)(gang)代替普通鋼(gang)(gang)，并提(ti)高(gao)不銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)(shi)性對(dui)國民經濟的(de)(de)(de)發(fa)展有(you)(you)著(zhu)十(shi)分重(zhong)要的(de)(de)(de)意義。
耐熱(re)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。
