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什么是不锈钢,它为什么不生锈

  不锈钢是指在空气、水、蒸汽等弱腐蚀介质中不生锈和在酸、碱、盐溶液等强腐蚀介质中耐腐蚀的钢。其中一些在弱腐蚀介质中不生锈的钢,不一定在强腐蚀介质中耐腐蚀,而在强腐蚀介质中耐腐蚀的钢,一般都具有良好的不锈性。

    不锈钢是在碳素钢的基础上添加一定含量的铬元素冶炼制成。它为什么不生锈耐腐蚀呢?主要原因就在于钢中含有铬。由于铬的影响,在腐蚀介质的作用下,钢件表面生成一层坚固致密的氧化物膜,称作“钝化膜”。这层膜极薄而透明,肉眼几乎看不到,看到的依然是银亮光泽的金属表面。这层膜使金属与外界的介质隔离,阻止金属被进一步腐蚀;并且还具有自我修复的能力,如果一旦遭到破坏,钢中的铬会与介质中的氧重新生成钝化膜,继续起保护作用。

    碳素钢与这就不一样。在腐蚀介质的作用下,碳素钢表面会很快生成松散的氧化铁层,就是常说的锈,它不能阻止金属与介质隔离,外界的氧原子不断往内扩散而使钢件继续生锈、腐蚀,以致完全破坏。

    不锈钢能够不生锈、耐腐蚀,所需要的最低铬含量是多少呢?美国、欧洲标准中规定为不小于10.5%(质量分数,后同),日本工业标准规定一般不小于约11%,我国一般认为不小于12%。实际上,不锈钢的耐腐蚀性能,对铬元素的含量要求,取决于腐蚀介质的种类、浓度、温度、压力、流动速度,以及钢中除铬以外的其它合金元素等许多因素。

    为了使不锈钢既具有良好的耐腐蚀性能,又具有良好的力学和物理等其它性能,根据不同要求,钢中除添加较高含量的合金元素铬以外,还匹配添加镍、钼、锰、氮等其它合金元素。这样,不仅可以改变钝化膜的化学组成,强化它在苛刻介质中的耐腐蚀能力,而且使钢材还能获得足够的强度、塑性和韧性,以及良好的工艺性能,如可焊接性、加工成型性等。

 

 
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