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)(shi)是機械(xie)零(ling)件(jian)受周圍介質的(de)(de)化學和電(dian)化學作(zuo)(zuo)用而失效的(de)(de)主要原因。一般的(de)(de)碳鋼(gang)和合金(jin)鋼(gang)在腐蝕(shi)(shi)介質的(de)(de)作(zuo)(zuo)用下,金(jin)屬表面會形(xing)成氧化膜(mo),就是人們(men)常說的(de)(de)生銹(xiu)。氧化膜(mo)不(bu)能阻止金(jin)屬和腐蝕(shi)(shi)介質的(de)(de)接(jie)觸,氧化繼續(xu)進(jin)行,銹(xiu)蝕(shi)(shi)不(bu)斷擴大,致使機械(xie)零(ling)件(jian)繼續(xu)生銹(xiu)、腐蝕(shi)(shi),直至(zhi)完全(quan)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(hua)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)銹(xiu)鋼(gang)(gang)的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing),主要取(qu)決于不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)中鉻(ge)元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)和(he)組(zu)織結構,但也與腐(fu)蝕(shi)(shi)介質的(de)(de)(de)(de)種類(lei)、溫(wen)度、濃度、壓(ya)力、流動速度以(yi)(yi)及(ji)鋼(gang)(gang)中其他合(he)金(jin)元(yuan)素的(de)(de)(de)(de)含(han)量(liang)等因素有關。不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)遇到(dao)特殊環境,也會出現局部(bu)腐(fu)蝕(shi)(shi),如點(dian)腐(fu)蝕(shi)(shi)、晶間(jian)腐(fu)蝕(shi)(shi)、應力腐(fu)蝕(shi)(shi)和(he)電偶腐(fu)蝕(shi)(shi)等。為了(le)使不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)克服這(zhe)些腐(fu)蝕(shi)(shi),提(ti)高(gao)(gao)其耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing),同(tong)時也為了(le)使不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)具(ju)(ju)有良(liang)(liang)好的(de)(de)(de)(de)力學性(xing)(xing)能(neng)、工(gong)(gong)藝性(xing)(xing)能(neng)和(he)其他性(xing)(xing)能(neng),根據不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)要求,在(zai)鋼(gang)(gang)中除了(le)添(tian)加(jia)(jia)較(jiao)高(gao)(gao)含(han)量(liang)的(de)(de)(de)(de)鉻(ge)元(yuan)素以(yi)(yi)外,還(huan)應分別加(jia)(jia)人(ren)鎳、鉬、錳、氮、鈦、鈮等合(he)金(jin)元(yuan)素。這(zhe)樣(yang),不(bu)僅可(ke)以(yi)(yi)改變鈍化(hua)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)化(hua)學組(zu)成,提(ti)高(gao)(gao)它在(zai)苛(ke)刻腐(fu)蝕(shi)(shi)介質中的(de)(de)(de)(de)耐(nai)蝕(shi)(shi)性(xing)(xing),而且也可(ke)以(yi)(yi)使不(bu)銹(xiu)鋼(gang)(gang)具(ju)(ju)有足(zu)夠的(de)(de)(de)(de)強度、韌性(xing)(xing)、塑性(xing)(xing)和(he)耐(nai)磨性(xing)(xing),以(yi)(yi)及(ji)良(liang)(liang)好的(de)(de)(de)(de)工(gong)(gong)藝性(xing)(xing)能(neng),如可(ke)鍛性(xing)(xing)、焊接性(xing)(xing)、切削加(jia)(jia)工(gong)(gong)性(xing)(xing)和(he)壓(ya)力加(jia)(jia)工(gong)(gong)成形(xing)性(xing)(xing)等。
了(le)解金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)特點及提高(gao)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)是很重(zhong)要的(de)(de)(de)(de)。因為金(jin)屬的(de)(de)(de)(de)腐蝕(shi)(shi)是有害的(de)(de)(de)(de),它(ta)會給國民經(jing)濟造成巨大的(de)(de)(de)(de)損失。鋼生銹(xiu)及高(gao)溫下的(de)(de)(de)(de)氧化(hua),石油管道、化(hua)工設備、機(ji)械設備和(he)船舶殼體(ti)的(de)(de)(de)(de)損壞(huai)都是與腐蝕(shi)(shi)有關的(de)(de)(de)(de)。據(ju)不(bu)(bu)完全統計,全世界(jie)因腐蝕(shi)(shi)而損壞(huai)的(de)(de)(de)(de)金(jin)屬制(zhi)品約占當年(nian)鋼產(chan)量的(de)(de)(de)(de)10％。因此(ci)采取(qu)措施，更廣泛地(di)應用不(bu)(bu)銹(xiu)鋼代替普通鋼，并提高(gao)不(bu)(bu)銹(xiu)鋼的(de)(de)(de)(de)耐蝕(shi)(shi)性(xing)對國民經(jing)濟的(de)(de)(de)(de)發(fa)展有著十分重(zhong)要的(de)(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。
