不銹鋼是指以不銹性和耐蝕性為主要特性，鉻含量至少為10.5%、碳含量最大不超過1.2%的鋼。腐蝕(shi)是機(ji)械零件受周圍介(jie)(jie)(jie)質(zhi)的(de)(de)化(hua)學和(he)電(dian)化(hua)學作用而(er)失效的(de)(de)主要原因。一般的(de)(de)碳(tan)鋼和(he)合金鋼在腐蝕(shi)介(jie)(jie)(jie)質(zhi)的(de)(de)作用下,金屬表面會形成氧(yang)(yang)化(hua)膜(mo),就是人(ren)們常說的(de)(de)生(sheng)銹。氧(yang)(yang)化(hua)膜(mo)不能(neng)阻止金屬和(he)腐蝕(shi)介(jie)(jie)(jie)質(zhi)的(de)(de)接觸,氧(yang)(yang)化(hua)繼(ji)續進行(xing),銹蝕(shi)不斷擴(kuo)大,致(zhi)使機(ji)械零件繼(ji)續生(sheng)銹、腐蝕(shi),直至完全(quan)失效。
不銹鋼是在普通低碳鋼和低合金鋼的基礎上添加一定量的鉻元素冶煉而成的,其不銹性與鋼中的鉻含量有關。當鋼中的鉻含量超過10.5%時,鋼再與大氣接觸時,其表面會生成一層致密的、不易脫落的氧化膜,稱作鈍化膜(Cr2O3)。這層致密的富鉻氧化膜可以隔離金屬與外界腐蝕介質的接觸,從而有效地保護了不銹鋼表面。這層氧化膜極薄,只有幾微米,像是披上一層透明的外衣。透過它可以看到依然是銀白色的金屬表面,使不銹鋼具有了獨特的表面。當表面鈍化膜一旦遭到破壞,鋼中的鉻會與腐蝕介質中的氧發生反應重新生成鈍化膜,繼續起保護作用。不銹鋼表面鈍化膜的成分、形態及結構越均勻,鋼的不銹性和耐蝕性就越好。
不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing),主要取決于不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)鉻(ge)元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)和組織結構,但也與腐(fu)蝕(shi)介(jie)質的(de)(de)(de)種(zhong)類、溫度、濃度、壓力、流動速度以(yi)(yi)及(ji)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)其他合金元(yuan)素(su)的(de)(de)(de)含(han)量(liang)(liang)等因(yin)素(su)有關。不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)遇到特殊環境,也會出現(xian)局部腐(fu)蝕(shi),如點腐(fu)蝕(shi)、晶間腐(fu)蝕(shi)、應力腐(fu)蝕(shi)和電偶(ou)腐(fu)蝕(shi)等。為了(le)使(shi)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)克服這些腐(fu)蝕(shi),提高其耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing),同時也為了(le)使(shi)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)具有良好的(de)(de)(de)力學性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)、工藝性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)和其他性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng),根(gen)據不(bu)(bu)同的(de)(de)(de)要求,在(zai)(zai)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)除(chu)了(le)添加(jia)較高含(han)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)鉻(ge)元(yuan)素(su)以(yi)(yi)外,還(huan)應分別加(jia)人鎳、鉬、錳、氮(dan)、鈦、鈮(ni)等合金元(yuan)素(su)。這樣,不(bu)(bu)僅(jin)可以(yi)(yi)改變(bian)鈍化(hua)膜的(de)(de)(de)化(hua)學組成,提高它在(zai)(zai)苛刻(ke)腐(fu)蝕(shi)介(jie)質中(zhong)的(de)(de)(de)耐(nai)(nai)蝕(shi)性(xing)(xing)(xing)(xing),而且也可以(yi)(yi)使(shi)不(bu)(bu)銹(xiu)(xiu)(xiu)鋼(gang)(gang)(gang)具有足夠(gou)的(de)(de)(de)強度、韌性(xing)(xing)(xing)(xing)、塑性(xing)(xing)(xing)(xing)和耐(nai)(nai)磨性(xing)(xing)(xing)(xing),以(yi)(yi)及(ji)良好的(de)(de)(de)工藝性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng),如可鍛性(xing)(xing)(xing)(xing)、焊(han)接(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)、切(qie)削加(jia)工性(xing)(xing)(xing)(xing)和壓力加(jia)工成形(xing)性(xing)(xing)(xing)(xing)等。
了解金屬的(de)腐蝕特點(dian)及提高(gao)不銹鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)蝕性是(shi)(shi)很重(zhong)(zhong)要(yao)的(de)。因(yin)為(wei)金屬的(de)腐蝕是(shi)(shi)有(you)害的(de),它會(hui)給國民經濟造(zao)成巨大的(de)損(sun)失。鋼(gang)(gang)生銹及高(gao)溫(wen)下的(de)氧化,石油(you)管道、化工設備、機械設備和(he)船舶(bo)殼體的(de)損(sun)壞(huai)(huai)都是(shi)(shi)與腐蝕有(you)關的(de)。據不完全統計,全世界因(yin)腐蝕而(er)損(sun)壞(huai)(huai)的(de)金屬制品(pin)約占當(dang)年鋼(gang)(gang)產量的(de)10％。因(yin)此采取措施，更廣泛地(di)應用不銹鋼(gang)(gang)代替普通鋼(gang)(gang)，并(bing)提高(gao)不銹鋼(gang)(gang)的(de)耐(nai)蝕性對(dui)國民經濟的(de)發展有(you)著十分重(zhong)(zhong)要(yao)的(de)意義。
耐熱(re)鋼是在高溫條件下具有良好的化學穩定性或較高強度的鋼。過去，我國標準將不銹鋼同耐熱鋼分開，并分別有各自的國家標準。在新的國家標準GB／T20878-2007《不銹鋼和耐熱鋼 牌號及化學成分》中，把這兩類鋼結合在一起，因此本書也將把這兩類鋼一起介紹。重點介紹不銹鋼的特性及應用，并適當介紹一些傳統不銹鋼和一些新研制的未納入新的國家標準的不銹鋼，同時也介紹一些不銹耐熱鋼的性能及應用。
