【正文】 鋼，含碳量雖高達(dá) ～ ％，由于它們的含鉻量也相應(yīng)地提高了，所以仍保證了耐腐蝕的要求。 例如工業(yè)中應(yīng)用最廣泛的，也是最起碼的不銹鋼 ——0Crl3～ 4Cr13 這五個(gè)鋼號(hào)的標(biāo)準(zhǔn)含鉻量規(guī)定為 12～ 14％，就是把碳要與鉻形成碳化鉻的因素考慮進(jìn)去以后才決定的，目的即在于使碳與鉻結(jié)合成碳化鉻以后，固溶體中的含鉻量不致低于 ％這一最低限度的含鉻量。所以，從強(qiáng)度與耐腐燭性能兩方面來(lái)看，碳在不銹鋼中的作用是互相矛盾的。 12. 碳在不銹鋼中的兩重性 碳是工業(yè)用鋼的主要元素之一，鋼的 性能與組織在很大程度上決定于碳在鋼中的含量及其分布的形式，在不銹鋼中碳的影響尤為顯著。這種變化可以從以下方面得到說(shuō)明： ① 鉻使鐵基固溶體的電極電位提高 ② 鉻吸收鐵的電子使鐵鈍化 鈍化是由于陽(yáng)極反應(yīng)被阻止而引起金屬與合金耐腐蝕性能被提高的現(xiàn)象。迄今為止，還沒(méi)有不含鉻的不銹鋼。 實(shí)際上工業(yè)上應(yīng)用的不銹鋼都是同時(shí)存在幾種以至十幾種元素的，當(dāng)幾種元素共存于不銹鋼這一個(gè)統(tǒng)一體中時(shí)，它們的影響要比單獨(dú)存在時(shí)復(fù)雜得多，因?yàn)樵谶@種情況下不僅要考慮各元素自身的作用，而且要注意它們互相之間的影響，因此不銹鋼的組織決定于各種元素影響的總和。對(duì)于人們?cè)谂c腐蝕現(xiàn)象作長(zhǎng)期斗爭(zhēng)的實(shí)踐而形成的不銹鋼這一特殊鋼系列來(lái)說(shuō)，最常用的元素有十幾種，除了組成鋼的基本元素鐵以外， 對(duì)不銹鋼的性能與組織影響最大的元素是：碳、鉻、鎳、錳、硅、鉬、鈦、鈮、鈦、錳、氮、銅、鈷等。 ⑨ ．熱擴(kuò)散率：是確定物質(zhì)內(nèi)部溫度前遷速率的一種性能，是熱導(dǎo)率對(duì)比熱和密度乘積的比值，熱擴(kuò)散率單位以 Btu/(h?ft?0F)或 w/(m?k)表示。 ⑧ ．熱導(dǎo)率：物質(zhì)導(dǎo)熱的速率的量度。國(guó)際單位制中比熱的數(shù)值與英制或 CGS制是不同的，因?yàn)槟芰康膯挝唬?J）是按不同的定義定的。 ⑦ ．比熱： 單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度改變 1 度所需要的熱量。 ⑤ ．磁導(dǎo)率：無(wú)量綱系數(shù)，表示物質(zhì)易被磁化的程度，是磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度之比。單位為 1b/in3 或N/m3。 ② ．密度：物質(zhì)的密度是該物質(zhì)單位體積的質(zhì)量，單位是 kg/m3 或1b/in3。 膨脹系數(shù)是膨脹－溫度曲線的斜率，瞬時(shí)膨脹系數(shù)是特定溫度下的斜率，兩個(gè)指定的溫度之間的平均斜率是平均熱膨脹系數(shù)。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。粹火后硬度較高，不同回火溫度具有不同強(qiáng)韌性組合，主要用于蒸汽輪機(jī)葉片、餐具、外科手術(shù)器械。 馬氏體不銹鋼：通過(guò)熱處理可以調(diào)整其力學(xué) 性能的不銹鋼，通俗地說(shuō)，是一類可硬化的不銹鋼。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。有些鋼還含有 Mo、 Cu、 Si、 Nb、 Ti， N 等合金元素。 奧氏體 鐵素體雙相不銹鋼：是奧氏 體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼。這類鋼存在塑性差、焊后塑性和耐蝕性明顯降低等缺點(diǎn)，因而限制了它的應(yīng)用。含鉻量在11%~30%，具有體心立方晶體結(jié)構(gòu)。由于奧氏體不銹鋼具有全面的和良好的綜合性能，在 各行各業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。此類鋼中的含碳量若低于 %或含 Ti、 Ni，就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。如加入 S， Ca， Se， Te 等元素，則具有良好的易切削性。奧氏體鉻鎳不銹鋼包括著名的 18Cr8Ni 鋼和在此基礎(chǔ) 上增加 Cr、 Ni 含量并加入 Mo、Cu、 Si、 Nb、 Ti 等元素發(fā)展起來(lái)的高 CrNi 系列鋼。 奧氏體不銹鋼：在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼。按室溫下的組織結(jié)構(gòu)分類，有馬氏體型、奧氏體型、鐵素體和雙相不銹鋼；按主要化學(xué)成分分類，基本上可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大系統(tǒng)；按用途分則有耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹 鋼、耐海水不銹鋼等等，按耐蝕類型分可分為耐點(diǎn)蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、耐晶間腐蝕不銹鋼等；按功能特點(diǎn)分類又可分為無(wú)磁不銹鋼、易切削不銹鋼、低溫不銹鋼、高強(qiáng)度不銹鋼等等。試驗(yàn)表明，鋼在大氣、水等弱介質(zhì)中和硝酸等氧化性介質(zhì)中，其耐蝕性隨鋼中鉻含水量的增加而提高，當(dāng)鉻含量達(dá)到一定的百分比時(shí)，鋼的耐蝕性發(fā)生突變，即從易生銹到不易生銹，從不耐蝕到耐腐蝕。不銹鋼的不銹性和耐蝕性是由于其表面上富鉻氧化膜（鈍化膜）的形成。例如，某些較普通的奧氏體不銹鋼 是以 20 30 316 以及 310 為標(biāo)記， ③ 鐵素體不銹鋼是以 430 和 446 為標(biāo)記，馬氏體不銹鋼 是以 4 420以及 440C 為標(biāo) 記，雙相（奧氏體－鐵素體）， ④ 不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼以及含鐵量低于 50%的高合金通常是采用專利名稱或商標(biāo)命名。 我國(guó)的編號(hào)規(guī)則 ① 采用元素符號(hào) ② 用途、漢語(yǔ)拼音，平爐鋼： P、 沸騰鋼： F、 鎮(zhèn)靜鋼： B、甲類鋼：A、 T8：特 GCr15：滾珠 ◆ 合結(jié)鋼、彈簧鋼，如： 20CrMnTi 60SiMn、（用萬(wàn)分之幾表示 C 含量） ◆ 不銹鋼、合金工具鋼（用千分之幾表示 C 含量），如： 1Cr18Ni9 千分之一（即 %C） ,不銹 C≤% 如 0Cr18Ni9,超低碳 C≤% 如0Cr17Ni13Mo 國(guó)際不銹鋼標(biāo)示方法 美國(guó)鋼鐵學(xué)會(huì)是用三位數(shù)字來(lái)標(biāo)示各種標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的可鍛不銹鋼的。 以化學(xué)成分分類： ① ． CR 系列：鐵素體系列、馬氏體系列 ② ． CRNI系列：奧氏體系列，異常系列，析出硬化系列。 不銹鋼種類： 不銹鋼可以按用途、化學(xué)成分及金相組織來(lái)大體分類。 從金相學(xué)角度分析，因?yàn)椴讳P鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜，這個(gè)膜隔離開與鋼內(nèi)侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。 不銹鋼知識(shí) 在空氣中或化學(xué)腐蝕介質(zhì)中能夠抵抗腐蝕的一種高合金鋼，不銹鋼是具有美觀的表面和耐腐蝕性能好，不必經(jīng)過(guò)鍍色等表面處理，而發(fā)揮不銹鋼 所固有的表面性能 ,使用于多方面的鋼鐵的一種，通常稱為不銹鋼。代表性能的有 13 鉻鋼， 18鉻鎳鋼等高合金鋼。 為了保持不銹鋼所固有的耐腐蝕性，鋼必須含有 12%以上的鉻。 以?shī)W氏體系類的鋼由 18%鉻 8%鎳為基本組成，各元素的加入量變化的不同，而開發(fā)各種用途的鋼種。 以金相組織的分類： ① ． 奧氏體不銹鋼 ② ． 鐵素體不銹鋼 ③ ． 馬氏體不銹鋼 ④ ． 雙相不銹鋼 ⑤ ． 沉淀硬化不銹鋼 不銹鋼的標(biāo)識(shí)方法 鋼的編號(hào)和表示方法 ① 用國(guó)際化學(xué)元素符號(hào)和本國(guó)的符號(hào)來(lái)表示化學(xué)成份，用阿拉伯字母來(lái)表示成份含量： 如：中國(guó)、俄國(guó) 12CrNi3A ② 用固定位數(shù)數(shù)字來(lái)表示鋼類系列或數(shù)字；如：美國(guó)、日本、 300 系、400 系、 200 系； ③ 用拉丁字母和順序組成序號(hào)，只表示用途。其中： ① 奧氏體型不銹鋼用 200 和 300 系列的數(shù)字標(biāo)示， ② 鐵素體和馬氏體型不銹鋼用 400 系列的數(shù)字表示。 4)．標(biāo)準(zhǔn)的分類和分級(jí) 41 分級(jí)： ① 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB ② 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) YB ③ 地方標(biāo)準(zhǔn) ④ 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) Q/CB 42 分類： ① 產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn) ② 包裝標(biāo)準(zhǔn) ③ 方法標(biāo)準(zhǔn) ④ 基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn) 43 標(biāo)準(zhǔn)水平（分三級(jí)）： Y級(jí)：國(guó)際先進(jìn)水平 I級(jí)：國(guó)際一般水平 H 級(jí)：國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平 44 國(guó)標(biāo) GB122084 不銹棒材（ I級(jí)） GB424184 不銹焊接盤園（ H 級(jí)） GB435684 不銹焊接盤園（ I級(jí)） GB127080 不銹管材（ I級(jí)） GB1277191 不銹焊管（ Y級(jí)） GB328084 不銹冷板（ I級(jí)） GB423784 不銹熱板（ I級(jí)） GB423991 不銹冷帶（ I級(jí)） 不銹鋼專業(yè)名詞 通俗地說(shuō)，不銹鋼就是不容易生銹的鋼 ，實(shí)際上一部分不銹鋼，既有不銹性，又有耐酸性（耐蝕性）。這種不銹性和耐蝕性是相對(duì)的。不銹鋼的分類方法很多。由于不銹鋼材具有優(yōu)異的耐蝕性、成型性、相容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。鋼中含 Cr 約 18%、Ni 8%~10%、 C 約 %時(shí)，具有穩(wěn)定的奧氏體組織。奧氏體不銹鋼無(wú)磁性而且具有高韌性和塑性，但強(qiáng)度較低，不可能通過(guò)相變使之強(qiáng)化，僅能通過(guò)冷加工進(jìn)行強(qiáng)化。此類鋼除耐氧化性酸介質(zhì)腐蝕外，如果含有 Mo、 Cu等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。高硅的奧氏體不銹鋼濃硝酸肯有良好的耐蝕性。 鐵素體不銹鋼：在使用狀態(tài)下以鐵素體組織為主的不銹鋼。這類鋼一般不含鎳，有時(shí)還含有少量的 Mo、 Ti、 Nb 等到元素，這類鋼具導(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。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，因此使這類鋼獲得廣泛應(yīng)用。在含 C 較低的情況下， Cr含量在 18%~28%， Ni 含量在 3%~10%。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(wú)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，具有超塑性等特點(diǎn)。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。典型牌號(hào)為 Cr13 型，如 2Cr13 ,3Cr13 ,4Cr13等。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。 不銹鋼的物理化學(xué)機(jī)械特性 不銹鋼的物理性能主要用以下幾方面來(lái)表示： ① ．熱膨脹系數(shù)：因溫度變化而引起物質(zhì)量度元素的變化。膨脹系數(shù)可以用體積或者是長(zhǎng)度表示，通常是用長(zhǎng)度表示。 ③ ．彈性模量：當(dāng)施加力于單位長(zhǎng)度棱住的兩端能引起物體在長(zhǎng)度上的單位變化時(shí)，單位面積上所需的力稱為彈性模量。 ④ ．電阻率：在單位長(zhǎng)度立方體材料的兩對(duì)面之間測(cè)量的電阻，單位用Ω?m， μΩ?cm 或（已廢的） Ω/(circular )來(lái)表示。 ⑥ ．熔化溫度范圍：確定合金開始凝固和凝固完了的溫度。在英制和 CGs制中二者比熱的數(shù)值相同，因?yàn)闊崃康膯挝唬?Biu 或 cal)取決于單位質(zhì)量的水升高 1 度聽需的熱量。比熱的單位是 Btu(1b?0F)及 J/（ kg ?k）。在單位截面積物質(zhì)上 建立單位長(zhǎng)度上的 1 度的溫度梯度時(shí)，那么熱導(dǎo)率定義為單位時(shí)間傳導(dǎo)的熱量，熱導(dǎo)率的單位為 Btu/(h?ft?0F)或 w/(m ?K)。 不銹鋼的性能與組織 目前已知的化學(xué)元素有