不锈钢不锈钢（StainlessSteel）指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异，前者不一定耐化学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。目录一、不锈钢基本信息不锈钢基本信息简介所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保护碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀铬是使不锈钢获得耐蚀性的基本元素，当钢中含铬量达到12%左右时，铬与腐蚀介质中的氧作用，在钢表面形成一层很薄的氧化膜（自钝化膜），可阻止钢的基体进一步腐蚀。除铬外，常用的合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等，以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。化学成分不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低，因此，大多数不锈钢的含碳量均较低，有些钢的wC甚至低于0.03%(如00Cr12)。不锈钢中的主要合金元素是Cr，只有当Cr含量达到一定值时，钢才有耐蚀性。因此，不锈钢一般wCr均在13%以上。不锈钢中还含有Ni、Ti、Mn、N、Nb等元素。种类不锈钢常按组织状态分为：马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢等。另外，可按成分分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。1、铁素体不锈钢：含铬12%～30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。属于这一类的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。铁素体不锈钢因为含铬量高，耐腐蚀性能与抗氧化性能均比较好，但机械性能与工艺性能较差，多用于受力不大的耐酸结构及作抗氧化钢使用。这类钢能抵抗大气、硝酸及盐水溶液的腐蚀，并具有高温抗氧化性能好、热膨胀系数小等特点，用于硝酸及食品工厂设备，也可制作在高温下工作的零件，如燃气轮机零件等。2、奥氏体不锈钢：含铬大于18%，还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。奥氏体不锈钢的常用牌号有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9钢的wC0.08%，钢号中标记为“0”。这类钢中含有大量的Ni和Cr，使钢在室温下呈奥氏体状态。这类钢具有良好的塑性、韧性、焊接性和耐蚀性能，在氧化性和还原性介质中耐蚀性均较好，用来制作耐酸设备，如耐蚀容器及设备衬里、输送管道、耐硝酸的设备零件等。奥氏体不锈钢一般采用固溶处理，即将钢加热至1050～1150，然后水冷，以获得单相奥氏体组织。3、奥氏体铁素体双相不锈钢：兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。奥氏体和铁素体组织各约占一半的不锈钢。在含C较低的情况下，Cr含量在18%~28%，Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。该类钢兼有奥氏体和铁素体不锈钢的特点，与铁素体相比，塑性、韧性更高，无室温脆性，耐晶间腐蚀性能和焊接性能均显著提高，同时还保持有铁素体不锈钢的475脆性以及导热系数高，具有超塑性等特点。与奥氏体不锈钢相比，强度高且耐晶间腐蚀和耐氯化物应力腐蚀有明显提高。双相不锈钢具有优良的耐孔蚀性能，也是一种节镍不锈钢。4、马氏体不锈钢：强度高，但塑性和可焊性较差。马氏体不锈钢的常用牌号有1Cr13、3Cr13等，因含碳较高，故具有较高的强度、硬度和耐磨性，但耐蚀性稍差，用于力学性能要求较高、耐蚀性能要求一般的一些零件上，如弹簧、汽轮机叶片、水压机阀等。这类钢是在淬火、回火处理后使用的。-二、不锈钢历史毕业于英国谢菲尔德大学的著名冶金科学家亨利布雷尔利（HarryBrearley）于20世纪初期发明了不锈钢。不锈钢的发明和使用，要追溯到第一次世界大战时期。英国科学家布享利布雷尔利受英国政府军部兵工厂不锈钢旗杆委托，研究武器的改进工作。那时，士兵用的步枪枪膛极易磨损，布雷尔利想发明一种不易磨损的合金钢。布雷尔利发明的不锈钢于1916年取得英国专利权并开始大量生产，至此，从垃圾堆中偶然发现的不锈钢便风靡全球，亨利布雷尔利也被誉为“不锈钢之父”。-三、不锈钢作用不锈钢不会产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢还是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性，所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身，易于部件的加工制造，可满足建筑师和结构设计人员的需要不锈钢餐盘不锈钢牌号分组沉淀硬化型不锈钢。具有很好的成形性能和良好的焊接性，可作为超高强度的材料在核工业、航空和航天工业中应用。按成分可分为Cr系（400系列）、Cr－Ni系（300系列）、Cr－Mn－Ni（200系列）及析出硬化系（600系列）。200系列—铬-镍-锰奥氏体不锈钢300系列—铬-镍奥氏体不锈钢301—延展性好，用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢。302—耐腐蚀性同304，由于含碳相对要高因而强度更好。303—通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。304—即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。309—较之304有更好的耐温性。316—继304之後，第二个得到最广泛应用的钢种，主要用于食品工业、制药行业和外科手术器材，添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。[1]不锈钢水桶型号321—除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304。400系列—铁素体和马氏体不锈钢。408—耐热性好，弱抗腐蚀性，11%的Cr，8%的Ni。409—最廉价的型号（英美），通常用作汽车排气管，属铁素体不锈钢（铬钢）。410—马氏体（高强度铬钢），耐磨性好，抗腐蚀性较差。416—添加了硫改善了材料的加工性能。420—“刃具级”马氏体钢，类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具，可以做的非常光亮。430—铁素体不锈钢，装饰用，例如用于汽车饰品。良好的成型性，但耐温性和抗腐蚀440—高强度刃具钢，含碳稍高，经过适当的热处理後可以获得较高屈服强度，硬度可以达到58HRC，属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有种：440A、440B、440C，另外还有440F（易加工型）。500系列—耐热铬合金钢。600系列—马氏体沉淀硬化不锈钢。不锈钢630—最常用的沉淀硬化不锈钢型号，通常也叫17-4；17%Cr，4%Ni。-五、不锈钢为什么耐腐蚀？所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形 成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属 （例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护 仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀。 不锈钢厨具 不锈钢的耐腐蚀性取决于铬，但是因为铬是钢的组成部分之一，所以保护方法不尽相同。 在铬的添加量达到11.7%以上时，钢的耐大气腐蚀性能显著增加，但铬含量更高时，尽 管仍可提高耐腐蚀性，但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时，把表面氧化物的类型 改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面，防止 进一步地氧化。这种氧化层极薄，透过它可以看到钢表面的自然光泽，使不锈钢具有独特的 表面。而且，如果损坏了表层，所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理，重新形成这 种氧化物钝化膜，继续起保护作用。 因此，所有的不锈钢元素都具有一种共同的特性，即铬含量均在10．5%以上。 -六、不锈钢的类型 “不锈钢”一词不仅仅是单纯指一种不锈钢，而是表示一百多种工业不锈钢，所开发的每 种不锈钢都在其特定的应用领域具有良好的性能。成功的关键首先是要弄清用途，然后再确 定正确的钢种。有关不锈钢的进一步详细情况可参见由NiDI 编制的不锈钢指南软盘。 幸而和建筑构造应用领域有关的钢种通常只有六种。它们都含有 17～22%的铬，较好 的钢种还含有镍。添加钼可进一步改善大气腐蚀性，特别是耐含氯化物大气的腐蚀 不锈钢 不锈钢的优点--耐大气腐蚀经验表明，大气的腐蚀程度因地域而异。为便于说明，建议把地域分成四类，即 ：乡村，城市，工业区和沿海地区。 乡村是基本上无污染的区域。该区人口密度低，只有无污染的工业。 城市为典型的居住、商业和轻工业区，该区内有轻度污染，例如交通污染。 工业区为重工业造成大气污染的区域。污染可能是由于燃油所形成的气体，例如硫和氮 的氧化物，或者是化工厂或加工厂释放的其它气体。空气中悬游的颗粒，像钢铁生产过程中 产生的灰尘或氧化铁的沉积也会使腐蚀增加。 沿海地区通常指的是距海边一英里以内的区域。但是，海洋大气可以向内陆纵深蔓延， 在海岛上更是如此，盛行风来自海洋，而且气候恶劣。例如，英国气候条件就是如此，所以 整个国家都属于沿海区域。如果风中夹杂着海洋雾气，特别是由于蒸发造成盐沉积集聚，再 加上雨水少，不经常被雨水冲刷，沿海区域的条件就更加不利。如果还有工业污染的话，腐 蚀性就更大。 美国、英国、法国、意大利、瑞典和澳大利亚所进行的研究工作已经确定了这些区域对 各种不锈钢耐大气腐蚀的影响。有关内容在NiIDI 出版的《建筑师便览》中作了简单介绍， 该书中的表可以帮助设计人员为各种区域选择成本效益最好的不锈钢。 在进行选择时，重要的是确定是否还有当地的因素影响使用现场环境。例如，不锈钢用 在工厂烟囱的下方，用在空调排气挡板附近或废钢场附近，会存在非一般的条件。 -八、维修及清理 和其它曝露于大气中的材料一样，不锈钢也会脏。今后的讲座将分析影响维修及清理成 本的设计因素。但是，在雨水冲刷，人工冲洗和已脏表面之间还存在着一种相互关系。 通过把相同的板条直接放在大气中和放在有棚的地方确定了雨水冲刷的效果。人工冲洗 的效果是通过人工用海绵沾上肥皂水每隔六个月擦洗每块板条的右边来确定的。结果发现， 与放在有棚的地方和不被冲洗的地方的板条相比，通过雨水冲刷和人工擦洗去除表面的灰尘 和淤积对表面情况有良好的作用。而且还发现，表面加工的状况也有影响，表面平滑的板条 比表面粗糙的板条效果要好。 因此洗刷的间隔时间受多种因素影响，主要的影响因素是所要求的审美标准。虽然许多 不锈钢幕墙仅仅是在擦玻璃时才进行冲洗，但是，一般来讲，用于外部的不锈钢每年洗刷两 -九、典型用途大多数的使用要求是长期保持建筑物的原有外貌。在确定要选用的不锈钢类型时，主要
