01
定义：为何”不锈“
不锈钢, 按其名思义, 是一种把“抗锈耐蚀”当作要点特性的高合金钢, 它的表面一般维持银亮金属光泽, 不用额外电镀或者涂装就能长久抗性、水分、蒸汽等这类起弱腐蚀作用的介质的侵蚀, 在实际运用里, 习惯把耐弱腐蚀的钢种称作“不锈钢、不锈钢表面一般维持着那银亮金属光泽, 不用额外电镀或涂层, 就能长时间抵挡起弱腐蚀作用的介质的侵蚀, 在实践应用中往往习惯将耐弱腐蚀的钢种称为“不锈钢”, 而呢, 把耐强酸、碱、盐等化学介质腐蚀的钢种称为“耐酸钢, 是能长期抵抗空气、水分、蒸汽这样子些弱侵蚀介质的, 虽在成分方面他们存在着不同, 不过都共同依靠合金元素形成的“抗腐蚀盔甲”。
02
核心特性：不锈的奥秘
不锈钢具备抗腐蚀的本事, 主要是因“铬”这一关键的元素。当铬的含量大于或等于10.5%之时, 钢材的表面会生成一层极薄且致密的氧化铬钝化膜, 去隔绝外界的腐蚀介质, 达成“自我保护”。在这个基础之上, 添加镍、钼等的元素, 能够进一步提高耐腐蚀性、强度以及耐温性能。一般来讲, 不锈钢里铬的含量最高能够达到26%, 足够应对绝大多数的腐蚀环境。
03
分类：多元家族体系
不锈钢钢种很多，性能又各异，常见的分类方法有：
当前, 最为常用的分类法子是, 依据钢的组织结构特性来分类, 以及按照钢的化学成份特性来分类, 还有将两者相结合的方式来分类。
04 不锈钢的常见形态
不锈钢能够被划分成卷板这一类, 板材这一类, 型材这一类, 钢管这一类以及零部件这一类, 此五大类别之中, 最为关键重要的是卷与板。
板所制成的，具有各种不同形状的材料, 被称作型材, 其中包括角钢、扁钢、工字钢还有槽钢。
钢管, 主要所指的是无缝钢管, 与无缝钢管相互对立的是焊管, 它们之间的区别在于, 焊管并非一次成型, 而无缝钢管恰恰是经过一次成形的。
零部件主要是指弯头和法兰和其他小东西。
实际上卷材与板材是一样的, 只是二者出厂形式存在差异, 其中卷材呈现为一卷一卷形态, 板材展为一张一张形状, 若是产品以板材形式出厂, 那便称作原装板, 原装板通常为厚板, 因为当板材厚度达到一定程度时, 便无法卷起来了, 并且一般情况下, 厚度超过16毫米就不可卷轴了。
不锈钢板依据轧机（轧机乃轧制板的机器称呼）轧制工艺存在差异, 被划分成热轧与冷轧。热轧一般标记为NO.1, 冷轧标记为2B或者BA（BA的表面相较于2B更好、更亮, 趋近镜子, 最好的当属镜面, 只是镜面没有现货, 都得进行加工）。例如304在许多时候属采购板, 这便意味着卷必定要借助机器弄成开平成板的形态, 此机器即为开平机。
国产当中, 冷轧的情况一般是在3毫米这个数值以下, 热轧的情况一般是在3毫米这个数值以上, 在厚度为3毫米之时, 具有的状况是既有经过热轧工艺, 也有经过冷轧工艺情况的板材存在此等厚度处。不过, 进口进来的冷轧板, 其厚度能够达到的范围是在4毫米以下, 甚至是抵达6毫米以下的状况。对于热轧板材而言, 厚度处于3毫米到12毫米之间的这种板材被称呼为中板, 倘若是去到12毫米以上的, 那就被称作厚板, 厚到可以超过120毫米以上, 将这类热轧的中板与厚板合起来叫热轧中厚板, 而冷轧与之不同, 它就是被叫做冷轧薄板。
05
常见牌号
固然存在此外更为简便的分类方式, 能够大略地把不锈钢加以区分, 划分成恰似200系列, 另有300系列以及400系列这三大种类, 在这之中, 300系列属于最为通常使用到的, 200系列和400系列在一定程度上来说乃是300系列的可替代品类, 然而严格说来, 400系列并不被称作不锈钢, 而是被叫做不锈铁, 这是由于其中并不含有镍元素, 所以运用磁铁能够将其吸引抓住。而200系列与300系列是具备镍的, 所以呈现为没有磁性的状态, 用吸铁石是无法吸住的。304是被归在300系列里最为常见的品种, 因而通常借助304的价格变动能够推断出整个不锈钢的价格走向。200系列所含的镍较少, 400系列是不含镍的, 300系列含有的镍是最为多的, 故而受镍价影响最为大的便是300系列。300系列能简分为304、304L、316、316L、321、309S、310S等, 其区分依据乃是各种金属元素含量有别, 含量各异的不锈钢特性不一样, 304与304L的差异在于碳（C）含量不同, 带L的意味着含碳量低, 亦称低碳, 316和316L的区别同样如此。
06
不锈钢的计算
不锈钢板理论重量计算：
板重=比重×厚度(mm)×宽度(m)×长度(m)
1毫米=100丝
不锈钢规格计算:
不锈钢管:（外径-壁厚）×壁厚×0.02491=Kg /m
不锈钢板：厚度*（宽度×长度）×比重==Kg/平方厘米
不锈钢板；厚度*（宽度×长度）×比重==Kg/平方厘米
比重：
不同的不锈钢有不同的比重：
07
不锈钢的表面工艺
优质不锈钢具备与众不同且独特的强度, 拥有比较高的耐磨性, 有着十分优越的防腐性能, 具有不容易生锈等诸多极为优良的特性。因此它被广泛应用于那些环保行业之中, 还广泛应用于化工行业里面, 也在机电行业当中有着广泛运用, 甚至在家用电器行业以及家庭装潢、精饰行业里广受使用。优质不锈钢这类运用而具备发展将会使得前行的前景变得越来越广阔, 然而优质不锈钢运用取得发展在很大程度上来说是取决于它自身的表面处理技术所达到的发展程度。
表面加工等级
表面处理方法
常用不锈钢表面处理有以下：
09
不锈钢的热处理
01铁素体不锈钢的热处理
在一般情形下, 铁素体不锈钢呈现为稳定的单一铁素体组织, 加热以及冷却的时候不会发生相变, 所以没办法利用热处理方法去调整力学性能, 其主要的目的在于减小脆性, 并且提高抗晶间腐蚀的能力。
02奥氏体不锈钢热处理
Cr等合金元素在奥氏体不锈钢中的作用成果使得Ms点一直下降到了室温以下, 具体范围从－30℃至−70℃, 这样就确保奥氏体拥有稳定的组织。故而, 在进行加热以及冷却操作时, 在房间暖和温度数值范围外并不展开相变操作。所以, 奥氏体不锈钢加热方法以及冷却方法主要目标并非是改变机械性能, 更多追求提高了对抗腐蚀的能力。
03马氏体不锈钢热处理
马氏体不锈钢, 相较于铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢以及双相不锈钢, 其最为突出的特点在于, 能够借助热处理方法, 在很大的范围之内, 对机械性能予以调整, 以此满足不同使用条件的需要。不同的热处理方式, 对于耐蚀性而言, 也有着不同的影响。
04铁素体-奥氏体双相不锈钢热处理
双相不锈钢属于不锈钢家族里新兴的成员, 它发展得相对比较晚。然而, 其具备诸多特征, 这些特征因而获得了广泛一致的对其认可青睐以及高度重视。双相不锈钢具备特定的成分特点, 具体表现为高Cr、低Ni、添加Mo、N, 同时还有组织特点。正是因为这些, 使得它拥有比奥氏体不锈钢以及铁素体不锈钢更高的强度、塑性。它的耐蚀性等同于奥氏体不锈钢。并且在cl-介质、海水中, 它比任何不锈钢都有着更高的抗点蚀、抗缝隙腐蚀以及抗应力腐蚀破坏的能力。
05沉淀硬化不锈钢热处理
沉淀硬化不锈钢起步相对较晚, 它是在人类投身实践过程里, 历经试验、总结以及创新后形成的不锈钢类别。在早期问世的不锈钢当中, 铁素体不锈钢与奥氏体不锈钢展现出相对较好的耐蚀性能, 然而却没办法借助热处理手段去对自身机械性能加以调校修改, 这般便对它们的实际作用造成了限制。另外, 马氏体不锈钢能够采用热处理方式, 将机械性能在较大范畴内予以调整, 可它的耐蚀性能却比较差。
合金元素对不锈钢组织和性能的影响
01合金元素对铁的极化性能的影响
合金元素的种类会对不锈钢的耐腐蚀性产生直接影响, 同时其含量也会如此。合金元素具有作用, 首先, 这种作用体现为对铁的极化性能形成影响。其次, 该作用还表现为对铁的电极电位造成影响。
Fe、Cr、Ni、Ti等常用金属, 其阳极极化过程, 存在独特的极化形式；阳极通路以后呢, 阳极电位会升高, 阳极电流也就是腐蚀速度, 会跟着发生变化, 此两者间几乎有着相同规律。如同极化曲线的典型形式在下图一样, 随着阳极极化电位升高, 腐蚀电流并非均匀降低, 而是先增加, 接着降到最小状况, 并稳住这个电流, 历经一定的电位升高阶段, 随后电流又会增加。这样的极化曲线被称作是有着活化、钝化转变情况的阳极极化曲线, 并且将这种曲线划分成三个区域, 分别是活化区（A）, 钝化区（B）, 过钝化区（T）。
极化作用于提升金属的耐腐蚀性而言意义显著, 增强阳极极化的因素能提高金属耐腐蚀性, 增强阴极极化的因素也能提高金属耐腐蚀性；去阳极极化的因素会降低金属耐腐蚀性, 去阴极极化的因素同样会降低金属耐腐蚀性。不同的合金元素对铁的极化性能影响力有差别。扩大钝化区的元素, 也就是降低Ecp、P区电位且升高Er点电位的元素, 均能提高钢的耐蚀性；但凡使钝化性能增强, 也就是Icp、I1点位置向左移动的元素, 都会减小腐蚀电流, 进而改善耐蚀性。有的元素会让Er点电位升高, 这些元素具备降低点腐蚀倾向的特性, 这是为何呢? 因为当Er点电位处于较低状态时, 要是电位在过钝化电位附近出现波动, 就极易致使钝化膜局部被击穿, 进而引发点蚀。在钢里常用的各类合金元素当中, Cr元素能够强有力地提升纯铁的钝化性能, 它可以促使Ecp、Ep、Er点电位升高, 又能让Icp、I1点位置向左移动, Cr是改善铁的耐蚀性最为有效的元素。合金元素Ni、Si、Mo等同样能够在不同程度上扩大钝化区, 增强钝化性能。Mo具备着增强铁的钝化性能的作用, 它还能够使Er点的电位得以升高, 进而提升出来铁的抗点蚀性能。
02对铁的电极电位的影响
通常状况下, 金属固溶体所具有的电极电位常常相较于其他化合物的电极电位要来得低, 因而在发生腐蚀进程的时候, 金属固溶体始终是作为阳极进而被腐蚀掉。要是能够提升铁的电极电位, 那么就能够提高其耐蚀性。
经过研究显示, 当Cr加入到铁里从而形成固溶体的时候, 铁固溶体的电极电位能够得以显著提高, 情况如同下面这幅图所示的那样, 材料电极电位的提高, 能够让材料的耐蚀性得到明显的改善。
因为铬对于铁的钝化性能有着良好作用, 也对铁的电极电位有着良好作用, 所以铬成为了各种不锈钢的主要合金化元素。
03合金元素对不锈钢耐腐蚀性的影响
（1）铬
决定不锈钢耐蚀性的主要元素是铬, 当铬含量（原子比）达到八分之一、八分之二时, 铁的电极电位就会出现跳跃式增加, 耐蚀性也会随之增强, 铬元素属于α稳定化元素, 因其构成的氧化物比较致密, 能够形成具有耐蚀性的保护膜。
（2）碳和氮
碳具备强烈稳定奥氏体的特性, 其稳定奥氏体的能力大概是 Ni 的 30 倍, 并且它还是不锈钢强化的主要元素, 碳能与铬形成一系列碳化物, 这会让不锈钢的耐蚀性遭受严重影响, 同时碳会致使不锈钢的加工性能以及焊接性能变差, 还会使铁素体不锈钢变脆, 所以在不锈钢的生产与开发过程中, 碳的应用以及控制属于一项重要工作。
碳与铬的配合对于不锈钢组织形成所产生的影响呈现于如下图示内容之中, 图示内部清晰表明, 在碳排放含量处于相对较低水平, 同时铬元素所含比例处于较高状态时, 将会进而获取到主要以铁素体作为构成成分的组织形态；而当碳元素的所含比例处于较高程度, 铬的含量处于较之前者明显更低的水准时, 便会相应得到以马氏体作为主要构成部分的组织形态。在铬元素含量构成的不锈钢体系里, 当铬元素含量处于比例百分之十七以下位置时, 随着碳元素含量的逐步递增, 能够实现以马氏体作为基体构成成分的不锈钢类型；当碳元素所含比例处于较低水平, 铬元素含量处于百分之十三比例时, 便可达成以铁素体构成组织结构的不锈钢类型。当含铬量呈现出从百分之十三开始增加, 一直到百分之二十七这样的变化时, 鉴于铬含量出现了增加这种情况, 稳定铁素体的相关能力也随之增加, 在此状况下, 钢中的碳含量便相应地有了增加（从百分之零点零五增加到百分之零点二）, 即便这样, 钢仍然能够保持铁素体基体。
（3）镍
不锈钢里, 镍属于3个重要元素中的一个, 它可提高不锈钢耐蚀性, 它被称作γ相稳定化元素, 并且在不锈钢里获取单相奥氏体、推动奥氏体生成, 有主要作用。镍能有效降低Ms点, 致使奥氏体能维持到很低温度（-50℃以下）, 不会发生马氏体转变。
镍含量一旦增加, 就会致使C、N在奥氏体钢里的溶解度发生降低, 进而让碳氮化合物脱溶析出的倾向有所增加。随着镍含量不断提高, 产生晶间腐蚀的临界含碳量随之降低, 也就是钢的晶间腐蚀敏感性出现增加。镍对于奥氏体不锈钢的耐点腐蚀以及缝隙腐蚀的影响并不明显显著。另外此外, 镍能够提高奥氏体不锈钢的高温抗氧化性能, 这主要是跟镍改善铬的氧化膜的成分、结构还有性能存在关联关系, 然而但镍的存在会使得钢的抗高温硫化性能降低。
（4）锰
锰是奥氏体形成元素中相对较弱的, 不过有着强烈稳定奥氏体组织的作用, 锰在奥氏体不锈钢里部分替代Ni, 2%Ms大致等同于 1%Ni, 有含量上的对应关系, 就替代作用上来说是这样的, Mn也能够提升铬不锈钢于有机酸比如醋酸、甲酸以及乙醇酸里的耐蚀性, 并且比镍的效能更高, 比镍更能有效提升耐蚀性, 当钢中Cr含量大于14%时啊, 仅仅依靠加入Mn没办法获取单一的奥氏体组织, 是无法仅靠加Mn得到单一奥氏体组织的。因为不锈钢当中 Cr 的含量大于 17%的时候, 才会有相对较好的耐蚀性, 所以, 在工业上已经得到应用的, Mn 用来替代 Ni 的奥氏体不锈钢, 主要是 Fe - Cr - Mn - Ni - N 型钢, 像 12Cr18Mn9Ni5N 这类, 与此同时, 无镍的 Fe - Cr - Mn - N 奥氏体不锈钢, 其用量是比较少的。
（5）氮
氮元素早先时候主要被运用在Cr-Mn-N以及Cr-Mn-Ni-N奥氏体不锈钢里头, 目的是为了节省Ni元素, 近些年间氮已然变成为Cr-Ni奥氏体不锈钢相当重要的合金元素。
在奥氏体不锈钢之中加入氮, 能够稳定奥氏体组织、提高强度及耐腐蚀性能, 特别是在局部耐腐蚀性能方面, 像耐晶间腐蚀等及线腐蚀、缝隙处的腐蚀等。于普通低碳、超低碳奥氏体不锈钢状况下, 能够改善抗晶间腐蚀相关性能, 其缘由因为氮对于敏化处理时碳化铬析出过程产生影响, 进而提高了晶界的铬浓度等。在高纯奥氏体不锈钢范畴内, 不存在碳化铬出现沉淀的的析出这种情况。这时氮能起到的作用有这些, 其一，氮借助提升钝化膜之稳定性, 进而使得平均腐蚀率有所降低；其二, 在含氮量较高的钢里头, 尽管会有氮化铬析出, 然而氮化铬呢, 其沉淀速度是极为缓慢的, 敏化处理不会致使晶间出现贫铬的状况, 对于晶间腐蚀所产生的影响是相当小的。氮对磷于晶界的偏聚具备抑制功效, 能够提升钢在耐晶间腐蚀方面的效果。
现下所应用的含氮奥氏体不锈钢, 主要侧重于耐腐蚀这一特性, 与此同时, 具备较高强度, 它能够被划分成, 控氮型、中氮型以及高氮型这3种类型。控氮型在于超低碳（C≤0.02%~0.03%）的Cr-Ni奥氏体不锈钢里加入0.05%~0.10%N, 以此去提高钢的强度, 与此同时优化钢的耐晶间腐蚀和耐应力腐蚀性能；中氮型含着0.10%~0.50%N, 于正常大气压条件下进行冶炼和浇注；高氮型氮含量在0.40%之上, 通常在增加压力的条件下开展冶炼和浇注, 主要在固溶态或半冷加工态下运用, 既具备高强度, 又拥有耐腐蚀性。目前, 氮含量处于0.8%至1.0%水平的高氮奥氏体钢, 已得到实际应用, 并且开始了工业化生产。
（6）钛、铌、钼及稀土元素
钛是强碳化物形成元素, 铌也是强碳化物形成元素, 它们可先于铬同碳形成碳化物, 进而防止晶间腐蚀, 还能提高耐蚀性。钛加入钢中, 须与钢里的碳保持一定比例。铌加入钢中, 同样必须与钢中的碳维持一定比例。
钢中加入钼, 能提升不锈钢钝化能力, 将其钝化介质范围予以扩大, 像热硫酸、稀盐酸当中, 以及还用于磷酸, 又或是一些有机酸里面。含钼的钝化薄膜, 在一众介质内部, 有着非常高的稳定性, 很难被溶解掉。这种材质能够避开 Cl- 给钝化膜造成的破坏, 因而含钼不锈钢具备抗点腐蚀的能力。
Ce、La、Y等之类的稀土元素, 加入至不锈钢里, 能够以微量形式固溶在基体当中, 可达到净化晶界的效果, 还能使夹杂物变质, 让组织变得均匀, 减少析出物的析出行为以及在晶界的偏聚现象, 进而改善钢的耐腐蚀性以及力学性能。
04合金元素对不锈钢组织的影响
对不锈钢基体组织产生影响的合金元素, 能被划分成两大类, 一类是铁素体形成元素, 像铬、铂、硅、钛、铌等, 另一类是奥氏体形成元素, 比如有碳、氮、镍、锰、铜等。当把这两类作用存在差异的元素一同添加到钢里面时, 不锈钢的组织便由它们的综合作用来决定。为了进行简单处理, 把铁素体形成元素的作用换算成铬的作用, 将这个称作铬当量, 而把奥氏体形成元素的作用折合成镍的作用, 把这叫做镍当量。依据铬当量以及镍当量制作成图用来展现钢的实际成分以及所获得的组织状态, 就如同下面这个图所呈现的这样。
通过图能够看得出, 12Cr18Ni9钢处在A相区, 它是奥氏体不锈钢；Cr28不锈钢处在铁素体相区, 它是铁素体不锈钢；30Cr13不锈钢处在马氏体相区, 是为马氏体不锈钢。若要获取单相奥氏体组织, 这两类合金元素必定得达成某种平衡, 不然钢里就会出现一定数量的铁素体组织, 进而成为复相组织。
不锈钢也会生锈
影响不锈钢锈蚀的主要因素有三点：
1、合金元素有着其含量情况, 一般而言, 铬的含量处于10.5%时, 钢就倾向于不容易生锈。在其中来说, 铬镍的含量, 越高的话防腐性便越好比如说 304材质, 镍的含量所处范围是8 - 10% , 铬的含量抵达了18 - 20% 在此种不锈钢于一般状况下是不会出现生锈的现象的。
2、生产企业所采用的冶炼工艺, 会在一定程度上对不锈钢耐腐蚀性造成影响。那种冶炼技术优良、设备较为先进、工艺也先进的大型不锈钢厂 , 在合金元素控制方面能够得到保障 , 除去杂质时也能得以供应 , 钢坯冷却温度的控制同样完全可以确保 , 所以其产品质量稳定又可靠 , 内在质量也比较好 , 不容易出现生锈的状况。相反 , 一些小型钢厂 , 设备显得落后 , 工艺亦是落后 , 在进行冶炼的过程当中 , 杂质没办法去除干净 , 如此一来生产出的产品 , 难免就会出现生锈的情况。
3、 对于外部环境而言, 那种气候干燥且通风状况良好的环境不容易出现生锈的情况。然而, 要是空气湿度较大, 或者处于连续阴雨的天气状况下, 又或者是空气中所含酸碱度较大的环境地区, 就比较容易生锈了。另外, 像304材质的不锈钢, 倘若其周边环境太过糟糕, 同样也是会生锈的。
不锈钢出现锈斑该怎样处理？
1、使用化学方法, 借助酸洗膏或者喷雾来辅助锈蚀部位再度钝化, 进而促使氧化铬薄膜形成, 以此使其重新具备耐腐蚀的能力。于酸洗之后, 为了将所有的污染物以及酸残留物全部除去, 采用清水进行恰当的冲洗这件事情是极为重要的。经过一切处理之后, 运用抛光设备重新进行抛光, 再用抛光腊封闭便可。对于局部存在轻微锈斑的情况, 也能够使用按照1: 1比例混合的汽油、机油混合液, 借助干净抹布擦去锈斑即可。
2、通过机械方式, 其中包含喷砂清理, 也就是运用玻璃或者陶瓷微粒进行喷丸清理, 还有湮没举措, 以及刷洗与抛光操作。由于某些缘由, 利用机械方法存在擦除之前已被清除的材料、用于抛光的材料或者造成湮没的材料引发的污染的可能性。所有各类污染, 特别是外来的铁颗粒, 都有成为腐蚀源头的潜在风险, 尤其是在潮湿的环境当中。所以, 机械清理表面这件事, 最好是要在干燥的条件之下进行合乎规范的清理方可。运用机械法仅仅能够对其表面展开清理, 却无法改变材料自身的抗腐蚀能力。鉴于此有所结论推导, 所以建议在机械清理之后, 借助抛光设备再次进行抛光处理, 并且使用抛光腊予以封闭。
