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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。由于两者在化学成分上的差异,前者不一定耐化学介质腐蚀,而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。铬是使不锈钢获得耐蚀性的基本元素,当钢中含铬量达到12%左右时,铬与腐蚀介质中的氧作用,在钢表面形成一层很薄的氧化膜(自钝化膜),可阻止钢的基体进一步腐蚀。除铬外,常用的合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等,以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。不锈钢通常按基体组织分为:①铁素体不锈钢。含铬12%~30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高 ,耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。②奥氏体不锈钢。含铬大于18%,还含有 8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好,可耐多种介质腐蚀。③奥氏体 - 铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点,并具有超塑性。④马氏体不锈钢。强度高,但塑性和可焊性较差。
不锈钢是具有60年发展历程的现代材料
自本世纪初发明不锈钢以来,不锈钢就把现代材料的形象和建筑应用中的卓越声誉集于一身,使其竞争对手羡慕不已。
只要钢种选择的正确,加工适当,保养合适,不锈钢不会产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢还是建筑用金属材料中强度最高的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性,所以它能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身,易于部件的加工制造,可满足建筑师和结构设计人员的需要。
在建筑、大楼和结构的行业中,不锈钢成功的关键是其具有良好的耐腐蚀性能。
不锈钢是靠其表面形成的一层薄而又坚固细密的稳定的富铬氧化膜(防护膜),氧原子继续渗入、继续氧化,而获得抗腐蚀的能力。一但有某种原因,这种薄膜遭到不断的破坏,空气或液体中和氧原子就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来,形成疏松的氧化铁,金属表面也就受到不断的锈蚀。这种表面膜受到破坏的形式很多,日常生活中多见的有如下几种:不锈钢表面存积蓄含有其它金属元素的粉尘或异类金属颗料的附着物,在潮湿的空气中,附着物与不锈钢间的冷凝水,将二者连成一个微电池,引发了电化学反应,保护膜受到破坏,称之谓电化学腐蚀。
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。
喷玻璃球或喷丸对于内部应用,如:电梯的内部,混合表面加工很受欢迎。这种混合工艺是通过喷玻璃球形成无泽表面,然后通过掩饰处理,覆上塑料膜,成抛光表面加工,形成抛光和无泽的混合表面。不锈钢砂丸也可以用于类似的工艺。要使用的玻璃球或丸粒事先不能在其它材料上使用,尤其不能在碳钢上。因为碳钢的粉粒会嵌入到不锈钢表面,很容易造成腐蚀。陶瓷球也可以作为喷料。不锈钢彩工艺是镍公司(INCO)70年代研制成功的,许多公司都有使用这一工艺的。