不锈钢

不锈钢

不锈钢[1]（英语：Stainless steel，rustless steel），也称为不锈耐酸钢、水铜铁，台语也称为白铁仔（台湾话：pe̍h-thih-á）；在冶金学中，是指在大气和酸、碱、盐等腐蚀性介质中，呈现钝态、耐蚀、不生锈，含高铬（常12%~30%）的合金钢，通常另含有镍、钼、钒、锰、钨等元素；而决定不锈钢防锈能力，最重要的金属元素就是铬。国际上以重量计算定义，不锈钢是最低铬含量为10.5wt%，最高碳含量为1.2 wt%的合金钢[2]，或铬含量超过10%的“铁合金”[3]。此名称源于它不像普通钢那样容易腐蚀生锈[4]。

描述

如果合金钢含铬或其他元素比例很低，则只能在表面形成氧化膜保护而仍会氧化，具有像铜或铝的防蚀特色，这种钢材就并非不锈钢，而是耐候钢。铬与低碳含量相配合，可显示出明显的耐腐蚀性和耐热性，还可以加入镍、钼、钒、钛、铌、锰、钨、铝、铜、氮、硫、磷和硒，使其表面会产生防锈的氧化膜，以提高对特殊环境的耐腐蚀性和抗氧化性，并赋予特殊性能，从而保护钢材本身受到外界环境中的空气（尤指氧气）、水、某些酸、碱的氧化腐蚀。

大多数不锈钢先在电炉或氧气顶吹转炉（转炉）中熔化，然后在另一炼钢炉中精炼，主要为了降低碳含量。在氩-氧脱碳法中，将氧和氩的气体混合物喷入钢水中。改变氧和氩的比例，通过将碳氧化为一氧化碳而不使昂贵的铬氧化和损失，来将碳含量降低到控制的水平。因此，在初始的熔化操作中可使用较便宜的原料，如高碳的铬铁。

不锈钢特点

1.焊接性

产品用途的不同对焊接性能的要求也各不相同。一类餐具对焊接性能一般不做要求，甚至包括部分锅类企业。但是绝大多数产品都需要原料焊接性能好，像二类餐具、保温杯、钢管、热水器、饮水机等。

2.耐腐蚀性

绝大多数不锈钢制品要求耐腐蚀性能好，像一、二类餐具、厨具、热水器、饮水机等，有些国外商人对产品还做耐腐蚀性能试验：用NACL水溶液加温到沸腾，一段时间后倒掉溶液，洗净烘干，称重量损失，来确定受腐蚀程度（注意：产品抛光时，因砂布或砂纸中含有Fe的成分，会导致测试时表面出现锈斑）

当钢中铬量原子数量不低于12.5%时，可使钢的电极电位发生突变，由负电位升到正的电极电位。阻止电化学腐蚀。

3.抛光性能

当今社会不锈钢制品在生产时一般都经过抛光这一工序，只有少数制品如热水器、饮水机内胆等不需要抛光。因此这就要求原料的抛光性能很好。影响抛光性能的因素主要有以下几点：

①原料表面缺陷。如划伤、麻点、过酸洗等。

②原料材质问题。硬度太低，抛光时就不易抛亮（BQ性不好），而且硬度太低，在深拉伸时表面易出现桔皮现象，从而影响BQ性。硬度高的BQ性相对就好。

③经过深拉伸的制品，变形量极大的区域表面也会出小的黑点和RIDGING，从而影响BQ性。

4.耐热性能

耐热性能是指高温下不锈钢仍能保持其优良的物理机械性能。

碳的影响：碳在奥氏体不锈钢中是强烈形成并稳定奥氏体且扩大奥氏体区的元素。碳形成奥氏体的能力约为镍的30倍，碳是一种间隙元素，通过固溶强化可显著提高奥氏体不锈钢的强度。碳还可提高奥氏体不锈钢在高浓氯化物(如42%MgCl2沸腾溶液)中的耐应力耐腐蚀的性能。

但是，在奥氏体不锈钢中，碳常常被视为有害元素，这主要是由于在不锈钢的耐蚀用途中的一些条件下(比如焊接或经450~850℃加热)，碳可与钢中的铬形成高铬的Cr23C6型碳化合物从而导致局部铬的贫化，使钢的耐蚀性特别是耐晶间腐蚀性能下降。因此。60年代以来新发展的铬镍奥氏体不锈钢大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型的，可以知道随着碳含量降低，钢的晶间腐蚀敏感性降低，当碳含量低于0.02%才具有最明显的效果，一些实验还指出，碳还会增大铬奥氏体不锈钢的点腐蚀分倾向。由于碳的有害作用，不仅在奥氏体不锈钢冶炼过程中应按要求控制尽量低的碳含量，而且在随后的热、冷加工和热处理等过程中也在防止不锈钢表面增碳，避免铬的碳化物析出。

应用领域

1.在建筑应用领域，不锈钢的表面加工之所以重要是有许多原因的。腐蚀环境要求光滑的表面是因为表面光滑不容易积垢。污垢的沉积会使不锈钢生锈甚至造成腐蚀。

2.在宽敞的大厅中，不锈钢是电梯装饰板最常用的材料，表面的手印虽然可以擦掉，但影响美观，所以最好选用合适的表面防止留下手印。

3.卫生条件对许多行业是很重要的，例如，食品加工、餐饮、酿造和化工等，在这些应用领域，表面必须便于每天清洗，而且经常要用化学清洗剂。不锈钢是这方面的最佳材料，在公共场所，不锈钢的表面经常会被胡写乱画，但是，它的一个重要特性是可以将它们清洗掉，这是不锈钢优于铝的一个显著特点。铝的表面容易留下痕迹，往往很难去掉。清理不锈钢表面时应顺着不锈钢的纹路清理，因为有些表面加工的纹路是单向性的。不锈钢最适用于医院或其它卫生条件至关重要的领域，如：食品加工、餐饮、酿造和化工，这不仅是因为它便于每天清洗，有时还要使用化学清洗剂，而且还因为它不易滋生细菌。试验表明在这方面的性能与玻璃和陶瓷相同。

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