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不銹鋼的特點(diǎn)與選用

時(shí)間：2014-02-27 12:01:58 來(lái)源：作者：

    不銹鋼是石油、化工、化肥、食品、國(guó)防、餐具、合成纖維和石油提煉等工業(yè)行業(yè)中廣泛使用的金屬材，而許多容器、管道、閥門(mén)、泵、等一般都因與各種腐蝕性介質(zhì)接觸遭受腐蝕而報(bào)廢。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界每年因腐蝕而報(bào)廢的鋼材約占鋼材年產(chǎn)量的1／4。而不銹鋼的產(chǎn)量占鋼鐵總產(chǎn)量的1％。因此，材料受到腐蝕而失     效是當(dāng)今材料研究與發(fā)展中的三大主要問(wèn)題之一。
    不銹鋼是指具有抗腐蝕性能的一類(lèi)鋼種。
    通常所說(shuō)的不銹鋼是不銹鋼與耐酸鋼的總稱(chēng)。
    不銹鋼不一定耐酸，但耐酸鋼同時(shí)又是不銹鋼。
     所謂不銹鋼是指能抵抗大氣及弱腐蝕介質(zhì)腐蝕的鋼種。腐蝕速度＜0．01 mm／年者為完全耐腐蝕鋼，速度＜0.1 mm／年者為耐蝕鋼。所謂的耐酸鋼是指在各種強(qiáng)腐蝕介質(zhì)中能耐酸的鋼．腐蝕速度＜0.1mm／年者為完全耐蝕，腐蝕速度＜1mm／年者為耐蝕。因此．不銹鋼并不是不腐蝕、只不過(guò)腐蝕速度較慢而已、絕對(duì)不被腐蝕的鋼是不存在的。
     值得注意的是在同一介質(zhì)中．不同種類(lèi)的不銹鋼腐蝕速度大不相同而同一種不銹鋼在不同的介質(zhì)中腐蝕行為也大不一樣。例如．Ni-Cr不銹鋼在氧化性介質(zhì)中的耐蝕性很好．但在非氧化介質(zhì)中(如鹽酸）的耐蝕性就不好了。因此掌握各類(lèi)不銹鋼的特點(diǎn)、對(duì)于正確選擇和使用不銹鋼是很重要的。
    不銹鋼不僅要耐蝕，還要承受或傳遞載荷，因此還需要具有較好的力學(xué)性能。不銹鋼一般以板、管等型材加工成構(gòu)件或零件，因此．要有良好的切削加工性能和良好的焊接性能。
    不銹鋼按典型組織分為：鐵素體（F）型不銹鋼；馬氏體〔M)型不銹鋼；奧氏體（A）型不銹鋼；奧氏體-鐵素體（A-F）雙相型不銹鋼；沉淀硬化型不銹鋼。

一、金屬腐蝕
（一）金屬的腐蝕過(guò)程
    在外界介質(zhì)的作用下使金屬逐漸受到破壞的現(xiàn)象稱(chēng)為腐蝕。腐蝕基本上有兩種形式．化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。在生產(chǎn)實(shí)際中遇到的腐蝕主要是電化學(xué)腐蝕，化學(xué)腐蝕中不產(chǎn)生電流，巨在腐蝕過(guò)程中形成某種腐蝕產(chǎn)物。這種腐蝕產(chǎn)物一般都覆蓋在金屬表面上形成一層膜，使金屬與介質(zhì)隔離開(kāi)來(lái)。
    如果這層化學(xué)生成物是穩(wěn)定、致密、完整并同金屬表層牢固結(jié)合的，則將大大減輕甚至可以防止腐蝕的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)金屬起保護(hù)作用。形成保護(hù)膜的過(guò)程稱(chēng)為鈍化。例如，生成SiO2、Al2O3、Cr2O3等氧化膜，這些氧化膜結(jié)構(gòu)致密、完整、無(wú)疏松、無(wú)裂紋且不易剝落，可起到保護(hù)基體金屬、避免繼續(xù)氧化的作用。例如鐵在高溫氧化時(shí)生成的Fe2O3。反之，有些氧化膜是不連續(xù)的，或者是多孔狀的．對(duì)基體金屬?zèng)]有保護(hù)作用。例如．有些金屬的氧化物，如Mo2O3、WO3在高溫下具有揮發(fā)性，完全沒(méi)有覆蓋基體的保護(hù)作用。
    可見(jiàn)，氧化膜的產(chǎn)生及氧化膜的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)是化學(xué)腐蝕的重要特征。因此，提高金屬耐化學(xué)腐蝕的能力，主要是通過(guò)合金化或其它方法，在金屬表面形成一層穩(wěn)定的、完整致密的并與基體結(jié)合牢固的氧化膜，也稱(chēng)為鈍化膜，電化學(xué)腐蝕是金屬腐蝕更重要的、更普遍的形式，它是由不同的金屬或金屬的不同電極電位而構(gòu)成原電池所產(chǎn)生的。這種原電池腐蝕是在顯微組織之間產(chǎn)生的故又稱(chēng)之為微電池腐蝕。電化學(xué)腐蝕的特點(diǎn)是有電介質(zhì)存在，不同金屬之間、金屬微區(qū)之間或相之間有電位差異連通或接觸，同時(shí)有腐蝕電流產(chǎn)生。

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