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不锈钢含有铁,铬,锰,硅,碳,并且在许多情况下含有大量的镍和钼等化学成分。这些元素与来自水和空气的氧气反应形成非常薄的稳定的薄膜,其由诸如金属氧化物和氢氧化物的腐蚀产物组成。铬在与氧反应形成该腐蚀产物薄膜中起主导作用。 事实上,根据定义,所有不锈钢板含有至少10%的铬。
不锈钢由于其合金元素与环境之间的相互作用而保持不锈钢或不生锈。稳定的薄膜的存在通过充当阻挡氧气和水进入下面的金属表面的屏障而防止了额外的腐蚀。因为薄膜形成如此容易和紧密,即使只有少数原子层也将腐蚀速率降低到非常低的水平。如果没有现代仪器的帮助,薄膜比光的波长薄得多,这一事实很难看出。因此,虽然钢在原子水平上被腐蚀,但它看起来是不锈钢。
多年来(大约80年代)人们都知道,向钢铁中添加铬和镍(镍不是必需的但铬是必需的)会使钢不生锈(就是不锈钢)。钢中的铬形成一层非常薄的氧化物,可防止铁生锈。类似的机制适用于铝。当铝暴露在空气和水中时,形成薄的,不可见的氧化物涂层,防止进一步腐蚀。生锈是铁在水存在下被氧化成铁氧化物和氢氧化物的混合物的过程。
相反,普通便宜的钢与来自水的氧反应形成相对不稳定的氧化铁/氢氧化物膜,其随着时间的推移而继续生长并暴露于水和空气中。因此,这种薄膜,也称为生锈,达到足够的厚度,使其在暴露于水和空气后很快就能观察到。
总之,不锈钢不会生锈,因为它具有足够的活性以通过形成被动腐蚀产品层来保护自身免受进一步的侵蚀。(其他重要的金属,如钛和铝也依赖于钝化膜的耐腐蚀性。)由于其耐用性和美观性,不锈钢被用于各种领域,从餐具到银行金库到厨房水槽。
其中需注意的就是对料件的保护,不可划碰伤。组装是一个料品完成的一步,若料件因划碰伤而无法使用,需返工重做,会浪费很多的加工工时,增加料品的成本。因此要注意对料件的保护。不锈钢板拉伸因为不锈钢板拥有屈服点、硬度均高,冷作硬化效应明显等特点,所以对不锈钢薄板拉伸加工时有以下特点,首先是因导热性比普通低碳钢差,使得所需变形力较大,其次是对不锈钢薄板进行拉伸时,其塑性变形会首先剧烈硬化,不锈钢薄板拉伸时会起皱,需要较大的压边力,第三就是不锈钢板料在拉伸凹模圆角处的弯曲和反向弯曲所引起的回弹,一般会在产品侧壁生成凹陷变形使得尺寸精度和形状要求较高的产品要通过增加整形工序来达到。 第四点就是不锈钢薄板拉伸过程中容易出现粘结瘤现象。
这类钢含有较多扩大y区和稳定奥氏体的元素,在高温时为均为y相,冷却时由于Ms点在室温以下,所以在常温下具有奥氏体组织。 18-8, 18-12、25-20、20-25Mo等铬镍不锈钢,以锰代替部分镍并加氮的低镍不锈钢如Cr18Mnl0Ni5,Cr13Ni4Mn9,Cr17Ni4Mn9N,Cr14Ni3Mnl4Ti钢等均属于这一类。奥氏体不锈钢具有前已述及的许多优点,虽然机械性能也比较低,和铁素体不锈钢—样不能热处理强化,但可以通过冷加工变形的方法,利用加工硬化作用提高它们的强度。这类钢的缺点是对晶间腐蚀及应力腐蚀比较敏感,需通过适当地合金添加剂及工艺措施消除。
不锈钢作为一种高合金钢能够有效抗腐蚀,表面美观,没有需求时不用进行镀或油漆等表面处理,但黑材出厂前是一定要先做防锈处理的,这里的黑材其实是普通钢铁的常见叫法。不锈钢能被简单的划分成200系、300系和400系三大类,其中300系不锈钢用量多,200系和400系不锈钢在某些方面也能代替300系不锈钢使用。要论300系中使用多的就是304不锈钢,因此有时一定程度上可以借304的价格变化来判断不锈钢整体的价格趋势。另外因为200系不锈钢的镍含量少,400系不锈钢甚至不含镍,300系不锈钢含镍多,所以受300系不锈钢也受镍价影响大。