什么是不銹鋼 ？不銹鋼分類有哪些 ? 不銹鋼為什么耐腐蝕 ？

  不銹鋼是在普通碳鋼基礎(chǔ)上加入一組鉻的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于11.5%的合金元素，在不太高的溫度下，能在弱腐蝕性介質(zhì)（如大氣、水等）中抗腐蝕的鋼。

 不銹鋼的不銹性和耐蝕性來源于表面生成的一層極薄（約0.005μm）的富鉻氧化膜，也叫鈍化膜，鈍化膜非常致密，能將內(nèi)部金屬本體與周圍氣氛隔絕開來，保護(hù)它不再發(fā)生反應(yīng)，從而保持了它自身的銀白色和光澤。但是，這種不銹性和耐蝕性是相對的，在某些特定場合下，如海水中，鈍化膜被破壞，且不能自行修復(fù)時(shí)，不銹鋼仍然會發(fā)生腐蝕，仍然會出現(xiàn)銹斑和蝕孔。所以，不銹鋼并不是絕對不銹。由于不銹鋼具有優(yōu)異的耐蝕性、成型性以及在很寬溫度范圍內(nèi)的強(qiáng)韌性等系列特點(diǎn)，所以在重工業(yè)、輕工業(yè)、生活用品行業(yè)以及建筑裝飾等行業(yè)中獲取得廣泛的應(yīng)用。

不銹鋼的分類

不銹鋼可以按用途、化學(xué)成分或者金相組織來大體分類。不銹鋼按照用途可以分為不銹與耐酸兩大類，按化學(xué)成分可分為Fe-Cr系和Fe-Cr-Ni系不銹鋼，按照室溫下的組織結(jié)構(gòu)可分為奧氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、馬氏體不銹鋼、雙相不銹鋼和沉淀硬化不銹鋼五大類。

1. 奧氏體不銹鋼

  奧氏體不銹鋼常溫狀態(tài)下為面心立方結(jié)構(gòu)的奧氏體組織。工業(yè)牌號可分為Cr-Ni（300系列）和Cr-Ni-Mn-N（200系列）兩大類型。在正常熱處理?xiàng)l件下，鋼的基體組織為奧氏體，在不恰當(dāng)熱處理或不同受熱狀態(tài)下，在奧氏體基體中有可能存在少量的碳化物、δ相和α相等第二相。此類鋼不能通過熱處理方法改變它的力學(xué)性能，只能采用冷變形的方式進(jìn)行強(qiáng)化?？刹捎眉尤脬f、銅、硅等合金化方法派生出適用于各類腐蝕環(huán)境的不同鋼種。此外，無磁性、良好的低溫性能、易成型性和可焊性是此類鋼的重要特性。奧氏體不銹鋼是應(yīng)用最為廣泛的不銹鋼，典型工業(yè)牌號有SUS304、SUS316L等。

 2. 鐵素體不銹鋼

  鐵素體不銹鋼為體心立方結(jié)構(gòu)的鐵素體組織，含鉻量約在11.5%~30%，一般不含鎳，有時(shí)還含有少量的鉬、鈦、鈮等元素。這類鋼具有導(dǎo)熱系數(shù)大，膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點(diǎn)，多用于制造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件，典型工業(yè)牌號有SUS430等。但同時(shí)存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點(diǎn)，因而一定程度上限制了它的使用。爐外精煉技術(shù)（AOD或VOD）的應(yīng)用可使碳、氮等間隙元素大大降低，促進(jìn)了這類鋼的廣泛應(yīng)用。根據(jù)鋼中的碳、氮含量可將鐵素體不銹鋼分成高純（C+N≤150ppm）和普通鐵素體不銹鋼兩大類。

 3. 馬氏體不銹鋼

  馬氏體不銹鋼淬火后可以得到馬氏體組織。具有高強(qiáng)度和高硬度，通過熱處理可以調(diào)整鋼的力學(xué)性能。馬氏體不銹鋼具有中等水平的不銹性。典型牌號為Cr13型，如1Cr13（SUS410），2Cr13（SUS420J1），3Cr13（SUS420J2）等。主要用于蒸汽輪機(jī)葉片、餐具、外科手術(shù)器械。根據(jù)化學(xué)成分的差異，馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。根據(jù)組織和強(qiáng)化機(jī)理的不同，還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體（或半馬氏體）沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時(shí)效不銹鋼等。

 4. 雙相不銹鋼

  雙相不銹鋼通常由奧氏體和鐵素體兩相組織構(gòu)成。兩相比例可以通過合金成分和熱處理?xiàng)l件的改變予以調(diào)整。此類鋼屈服強(qiáng)度高、耐點(diǎn)蝕、耐應(yīng)力腐蝕，易于成型和焊接。在含碳較低的情況下，鉻含量在18%~28%，鎳含量在3%~10%。有些鋼還含有鉬、銅、硅、鈮、鈦，氮等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點(diǎn)，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時(shí)還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導(dǎo)熱系數(shù)高等特點(diǎn)。與奧氏體不銹鋼相比，強(qiáng)度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優(yōu)良的耐孔蝕性能，也是一種節(jié)鎳不銹鋼，典型工業(yè)牌號有SUS329J1等。

 5. 沉淀硬化不銹鋼

  沉淀硬化不銹鋼按其組織可分成馬氏體沉淀硬化不銹鋼（以0Cr17Ni4Cu4Nb為代表），半奧氏體沉淀硬化不銹鋼（以0Cr17Ni7Al和0Cr15Ni25Ti2MoVB為代表）和奧氏體加鐵素體沉淀硬化不銹鋼（以PH55A、B、C為例）。此類型鋼可借助于熱處理工藝調(diào)整其性能，使其在鋼的成型、設(shè)備制造過程中處于易加工和易成型的組織狀態(tài)。隨后，半奧氏體沉淀硬化不銹鋼通過馬氏體相變和沉淀硬化，奧氏體、馬氏體沉淀硬化不銹鋼通過沉淀硬化處理使其具有高的強(qiáng)度和良好的韌性相配合。這類鋼的鉻含量近于17%，加之含有鎳、鉬等元素，因此，除具有足夠的不銹性外，其耐蝕性接近于18-8型奧氏體不銹鋼。典型工業(yè)牌號有SUS630、SUS631等。

  工業(yè)上最經(jīng)常應(yīng)用的是奧氏體、鐵素體和馬氏體不銹鋼，可以把這三類不銹鋼的特點(diǎn)歸納，如下表。但需要說明的是馬氏體不銹鋼并不是都不可焊接，只是受某些條件的限制，如焊前應(yīng)預(yù)熱焊后應(yīng)作高溫回火等，而使焊接工藝比較復(fù)雜。實(shí)際生產(chǎn)中一些馬氏體不銹鋼如1Cr13，2Cr13以及2Cr13與45鋼焊接還是比較多的。