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不锈钢就是不容易生锈的钢?这种定义其实并不十分准确!!!快来了解一下:不锈钢的基本概念!!!

通俗地说,不锈钢就是不容易生锈的钢。这种定义其实并不十分准确。

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定义

不锈钢是指能耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的一类合金钢,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”。常说的不锈钢大都指前者。



成分

不锈钢是合金元素超过10%的高合金钢,铁是主要成分元素,铬(gè)是第一主要的合金元素。钢中的铬容易与大气中的氧起反应,形成一层致密的氧化铬保护膜,覆盖在不锈钢的表面上,隔绝基体与外在环境的接触,起到保护作用。


这种保护作用十分有效。在自然环境中,腐蚀1mm厚度的不锈钢,需要将近百年。换句话说,若铬的含量足够(10.5%以上),在常温大气中,不锈钢是不会生锈的。这样卓越的耐蚀性能,其他钢材望尘莫及。


除了铬,不锈钢通常还添加其他合金元素以提升不同方面的性能。总的来说,C、Mn、Cr、Ni、Mo是决定不锈钢性能最重要的元素。


表  不锈钢添加元素与性能的关系

目的

增加

强度

提高

耐蚀

改善

切削

增加

硬度

增加

韧性

添加

元素

C,Mo,Ti,

Al,Cu,N

Cr,Ni,Mo

S,P,Se

C,Mn

Ni


分类

不锈钢通常有三种分类方法,按金相组织分类的方法最为常见。

❶按美国钢铁协会(AISI)的标准分类

200系

201、202…

300系

301、302、304、316…

400系

410、420、430…

600系

630、631…

❷按合金成份分类

Cr系

400系

Cr-Ni系

300系、600系、双相钢

Cr-Ni-Mn系

200系

❸按金相组织分类

奥氏体系

2xx、3xx

铁素体系

4xx:409、430、439、436、445…

马氏体系

4xx:410、416、420、431、440…

析出硬化系

6xx(马氏体、半奥氏体、奥氏体)

双相系

2101、2205…


性能

依据添加的元素及配比的不同,不同组织的不锈钢表现出不同的性能。

特性

马氏

体不

锈钢

铁素

体不

锈钢

奥氏

体不

锈钢

双相

不锈

钢

备注

耐

蚀

性

能

耐大气腐蚀

一般

良好

良好

良好

与添加的

合金元素

有关

耐酸性能

一般

良好

良好

良好

耐孔蚀、

间隙腐蚀

一般

良好

良好

良好

耐应力腐蚀

一般

良好

一般

良好

耐

热

性

能

高温强度

良好

稍差

良好

稍差

高温脆性

高温氧化、

硫化

一般

良好

良好

——


热疲劳

一般

良好

一般

——


加

工

性

能

焊接性能

一般

一般

良好

良好


冷加工(深冲)

稍差

良好

良好

稍差


冷加工(涨形)

稍差

一般

良好

稍差


切削性能

一般

一般

一般

一般


强

度

室温强度

良好

一般

一般

良好


低温强度、

韧性

稍差

差

良好

差


疲劳、切口

敏感性

一般

一般

良好

一般


其

他

非磁性能

差

差

良好

差


电热性能

——

良好

一般

——



常见钢种

在各种不锈钢中,300系列因为在硬度、耐蚀性、加工适合度等方面取得最佳的平衡,因此是不锈钢材中应用最广的种类,几乎占了所有不锈钢的七成。


在300系列不锈钢中,304成分中含有18%的铬和8%的镍,是最普遍的不锈钢种;而316则是添加了钼,对于抗氯离子腐蚀的能力更胜于304,是第二普遍的不锈钢种。


市售不锈钢,最常见除304、316外,430因为较为廉价且硬度足够,用途广泛,可算第三普遍的不锈钢种。


表  三种不锈钢:304、316、430

牌号

304

316

430

组织

奥氏体

奥氏体

铁素体

成分

18%Cr

8%Ni

18%Cr

10%Ni

2%Mo

18%Cr

0%Ni

优点

耐蚀性好

适用于应力腐

蚀与盐水环境

成本低

加工性佳

缺点

价格高

价格高

耐蚀性、焊接

性、延性皆差

用途

食品用具、建

材、机械工具

高级用具、

医疗用具

工业结构、

刀、剪


注意事项

据统计不锈钢有一百八十余种,加上各个不锈钢厂家自行开发的特殊钢种,数量更多。用户面对这么多的牌号,不免有眼花缭乱之感。但是万变不离其宗,所有的不锈钢都从几种基本的金相组织而来,并没有那么难以理解。不过购买不锈钢的确有需要注意的地方。


❶不能依据是否生锈或是否有磁性来辨别不锈钢。不锈钢是否生锈与钢种、使用场合及保养有关,并非绝对不生锈;是否带磁也一样,即使是奥氏体钢的代表304,也会因冶炼过程中的成分偏析,或者受加工变形后,部分组织转变而带有弱磁性,更不用说430不锈钢一直带有强磁性了,是否带磁对辨别不锈钢只有部分参考作用。


❷不锈钢的标准。采购不锈钢的时候应注意相应的标准。常见的标准有美标(AISI/ASTM)、日标(JIS)、德标(DIN)与国标(GB)。同样一个钢种,在不同的标准里,成分会略有差别。在要求严格的场合,这些差别会导致产品被判定为不合格。

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