不銹鋼為什么耐腐蝕?
所有金屬都和大氣中的氧氣進行反應(yīng),在表面形成氧化膜。不幸的是,在普通碳鋼上形成的氧化鐵繼續(xù)進行氧化,使銹蝕不斷擴大,最終形成孔洞??梢岳糜推峄蚰脱趸慕饘伲ɡ纾\,鎳和鉻)進行電鍍來保證碳鋼表面,但是,正如人們所知道的那樣,這種保護僅是一種薄膜。如果保護層被破壞,下面的鋼便開始銹蝕。
不銹鋼的耐腐蝕性取決于鉻,但是因為鉻是鋼的組成部分之一,所以保護方法不盡相同。
在鉻的添加量達到10.5%時,鋼的耐大氣腐蝕性能顯著增加,但鉻含量更高時,盡管仍可提高耐腐蝕性,但不明顯。原因是用鉻對鋼進行合金化處理時,把表面氧化物的類型改變成了類似于純鉻金屬上形成的表面氧化物。這種緊密粘附的富鉻氧化物保護表面,防止進一步地氧化。這種氧化層極薄,透過它可以看到鋼表面的自然光澤,使不銹鋼具有獨特的表面。而且,如果損壞了表層,所暴露出的鋼表面會和大氣反應(yīng)進行自我修理,重新形成這種氧化物"鈍化膜",繼續(xù)起保護作用。
因此,所有的不銹鋼元素都具有一種共同的特性,即鉻含量均在10.5%以上。
不銹鋼級別
奧氏體不銹鋼
在常溫下具有奧氏體組織的不銹鋼,無磁性,具有高韌性和塑性,但強度較低,僅能通過冷加工進行強化,并可能導(dǎo)致一定的磁性。
鐵素體不銹鋼
基體為鐵素體組織的不銹鋼,有磁性,一般不能通過熱處理硬化,但冷加工可提高其強度。鐵素體不銹鋼因為含鉻量高,耐腐蝕性能與抗氧化性能較好,但機械性能與工藝性能較差
馬氏體不銹鋼
基體為馬氏體組織的不銹鋼,有磁性,但可通過熱處理調(diào)整其力學(xué)性能。
雙相不銹鋼
(奧氏體-鐵素體)
基體兼有奧氏體和鐵素體組織的不銹鋼,有磁性,可通過冷加工使其強化。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點,與鐵素體相比,塑性、韌性更高,無室溫脆性,耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高;同時與奧氏體不銹鋼相比,強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕有明顯提高。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。
沉淀硬化不銹鋼
基體為奧氏體或馬氏體組織,并能通過沉淀硬化處理使其硬化的不銹鋼。具有超高強度的不銹鋼,常用于核電、宇航等工業(yè)。