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不锈钢为什么耐腐蚀?
所有金属都和大气中的氧气进行反应,在表面形成氧化膜。不幸的是,在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化,使锈蚀不断扩大,最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属(例如,锌,镍和铬)进行电镀来保证碳钢表面,但是,正如人们所知道的那样,这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏,下面的钢便开始锈蚀。
不锈钢的耐腐蚀性取决于铬,但是因为铬是钢的组成部分之一,所以保护方法不尽相同。
在铬的添加量达到10.5%时,钢的耐大气腐蚀性能显著增加,但铬含量更高时,尽管仍可提高耐腐蚀性,但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时,把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面,防止进一步地氧化。这种氧化层极薄,透过它可以看到钢表面的自然光泽,使不锈钢具有独特的表面。而且,如果损坏了表层,所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理,重新形成这种"钝化膜",继续起保护作用。
因此,所有的不锈钢都具有一种共同的特性,即铬含量均在10.5%以上。
双相不锈钢(Duplex Stainless Steel,简称DSS),指铁素体与奥氏体各约占50%,一般较少相的含量也需要达到30%的不锈钢。在含C较低的情况下,Cr含量在18%~28%,Ni含量在3%~10%。有些钢还含有Mo、Cu、Nb、Ti、N等合金元素。双相不锈钢 VS 奥氏体 & 铁素体不锈钢由于两相组织的特点,通过正确控制化学成分和热处理工艺,使双相不锈钢兼有铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢的优点。
近几年我国的不锈钢生产将不断发展。"九五"期间建成了由宝钢与日本日新等合资的宁波宝新不锈钢厂、由江苏张家港与韩国浦项合资的张家港浦项不锈钢厂,由上钢十厂与美国阿里根尼.路德卢姆合资的上海实达精密不锈钢厂太钢的不锈钢工程项目在2003年可望建成;上海宝钢一钢公司的不锈钢工程项目在2004-2005年建成投产,上海五钢公司的不锈钢长型材工程,上海克虏伯不锈钢公司的二期工程,等等,都将在近几年陆续投产。由此,我国的不锈钢板、卷的能力从现在的16%增长到60-70%。"十五"以后,我国不锈钢产能将达到200万吨的水平。但国内市场的需求量还将超过这一水平。现在,我国的人均不锈钢消费量仅为1?公斤/年,而世界人均消费量为3?公斤/年,世界国家人均消费量为8?公斤/年。若中国人均消费水平达到3公斤,全国的不锈钢消费量就是420万吨。所以说,在我国无论是不锈钢的生产量还是消费量,都将成倍增长,由此拉动不锈钢废钢及镍、铬等资源的需求,未来的国内不锈钢废钢市场十分巨大。所以说,从现在起就对不锈钢废钢和镍、铬等资源紧缺的问题引起高度的重视。民营企业不锈钢生产发展迅猛。
镍在不锈钢中的作用是在与铬配合后才发挥出来的镍是优良的耐腐蚀材料,也是合金钢的重要合金化元素。镍在钢中是形成奥氏体的元素,但低碳镍钢要获得纯奥氏体组织,含镍量要达到24%;而只有含镍27%时才使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变。所以镍不能单独构成不锈钢。但是镍与铬同时存在于不锈钢中时,含镍的不锈钢却具有许多可贵的性能。基于上面的情况可知,镍作为合金元素在不锈钢中的作用,在于它使高铬钢的组织发生变化,从而使不锈钢的耐腐蚀性能及工艺性能获得某些改善。
前面已经解释过,不锈钢之所以不生锈是因为它表层的情性氧化铬膜。彩工艺就是利用这层膜形成指定的颜。由于不锈钢利用了这层存在的膜,所以既不退,也不需要像油漆一样经常维护。彩不锈钢还可以进行成型处理,即使在锐弯处也不会对颜有不良影响 。关于对耐蚀性的影响,试验表明采用该工艺后耐蚀性有所增强。该工艺与操作时间密切相关,时间不同颜会发生变化。颜的变化顺序是棕、金、红、紫和绿。该工艺的一大特点是它的外观可以反映出该材料原来的表面,即:镜面或抛光面会产生很强的金属光泽,而毛面表面加工的颜是无 光泽的。