不銹鋼材是一種不易生銹的鋼材，它不僅具備不銹性，還有耐酸性（耐蝕性）。這種特性源于其表面形成的富鉻氧化膜（鈍化膜）。不銹性和耐蝕性是相對(duì)的，隨著鋼材中鉻含量的增加，其耐蝕性會(huì)相應(yīng)提升。當(dāng)鉻含量至少達(dá)到10.5%時(shí)，鋼材的耐蝕性會(huì)發(fā)生顯著變化，由易生銹轉(zhuǎn)變?yōu)椴灰咨P，由不耐蝕變?yōu)槟透g。
分類
不銹鋼材的分類方法多樣，可以根據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行劃分。按照室溫下的組織結(jié)構(gòu)，可分為馬氏體型、奧氏體型、鐵素體和雙相不銹鋼；按照主要化學(xué)成分，可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大系統(tǒng)；按照用途，可分為耐硝酸耐酸鋼、耐硫酸不銹鋼、耐海水不銹鋼等多種類別；按照耐蝕類型，可分為耐點(diǎn)蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、耐晶間腐蝕不銹鋼等；按功能特點(diǎn)分類又可分為無磁不銹鋼、易切削不銹鋼、低溫不銹鋼、高強(qiáng)度不銹鋼等等。不銹鋼材因其卓越的耐蝕性、成型性、相容性以及在廣域溫度范圍內(nèi)的強(qiáng)韌性等優(yōu)點(diǎn)，在多個(gè)行業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。
奧氏體不銹鋼
奧氏體不銹鋼在常溫下呈現(xiàn)出奧氏體組織，通常含有約18%的鉻、8%-10%的鎳和約0.1%的碳。這一類型的不銹鋼無磁性，具有高韌性和塑性，但強(qiáng)度較低，無法通過相變強(qiáng)化，只能通過冷加工增強(qiáng)。添加特定元素如硫、鈣、硒、碲等，能夠改善其易切削性。奧氏體不銹鋼除了耐氧化性酸介質(zhì)腐蝕外，如果含有鉬（Mo）、銅（Cu）等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。此類鋼中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高硅含量的奧氏體不銹鋼在硝酸環(huán)境中表現(xiàn)出良好的耐蝕性。由于其全面的良好性能，奧氏體不銹鋼被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。
鐵素體不銹鋼
鐵素體不銹鋼在使用狀態(tài)下主要以鐵素體組織為主，鉻含量在11%-30%之間，擁有立方晶系晶體結(jié)構(gòu)。這些鋼種一般不含鎳，有時(shí)也會(huì)包含微量的鉬、鈦、鈮等元素。它們具有導(dǎo)熱系數(shù)大、膨脹系數(shù)小、抗氧化性好、抗應(yīng)力腐蝕優(yōu)良等特點(diǎn)，適用于制作耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。盡管存在塑性差、焊接后塑性和耐蝕性下降等問題，但由于爐外精煉技術(shù)的發(fā)展，這些問題得到了有效解決，從而促進(jìn)了鐵素體不銹鋼的廣泛應(yīng)用。
雙相不銹鋼
雙相不銹鋼兼具奧氏體和鐵素體兩種組織，其中每一種組織大約占一半的不銹鋼。在碳含量較低的情況下，鉻含量在18%-28%，鎳含量在3%-10%。一些鋼種還會(huì)含有鉬、銅、硅、鈮、鈦、氮等合金元素。這種鋼種結(jié)合了奧氏體和鐵素體不銹鋼的優(yōu)點(diǎn)，相對(duì)于鐵素體不銹鋼，其塑性、韌性更高，沒有室溫脆性，同時(shí)耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高。此外，它們還保持著鐵素體不銹鋼的475°C脆性以及較高的導(dǎo)熱系數(shù)和超塑性。相比于奧氏體不銹鋼，雙相不銹鋼的強(qiáng)度更高，耐晶間腐蝕和耐氯化物應(yīng)力腐蝕性能也有顯著提升。雙相不銹鋼具有出色的耐孔蝕性能，同時(shí)也是一種節(jié)省鎳的不銹鋼。
馬氏體不銹鋼
馬氏體不銹鋼可以通過熱處理來調(diào)節(jié)其力學(xué)性能，是一種可通過淬火硬化的一類不銹鋼。典型的牌號(hào)為Cr13型，包括2Cr13,3Cr13,4Cr13等。經(jīng)過淬火處理后，其硬度較高，根據(jù)不同回火溫度可以獲得不同的強(qiáng)韌性組合。馬氏體不銹鋼主要用于制造蒸汽輪機(jī)葉片、餐具、外科手術(shù)器械等領(lǐng)域。根據(jù)化學(xué)成分的區(qū)別，馬氏體不銹鋼可分為馬氏體鉻鋼和馬氏體鉻鎳鋼兩類。根據(jù)組織和強(qiáng)化機(jī)理的不同，還可分為馬氏體不銹鋼、馬氏體和半奧氏體（或半馬氏體）沉淀硬化不銹鋼以及馬氏體時(shí)效不銹鋼等。
參考資料 >
神秘代號(hào)“304”“316”?深度揭秘不銹鋼家族.中國(guó)質(zhì)量新聞網(wǎng).2024-11-01
奧氏體不銹鋼.房天下.2024-11-01
高溫承壓馬氏體不銹鋼 和合金鋼通用鑄件.籌造.2024-11-01