不锈钢是铬含量为10.5质量%,碳含量为1.2质量%的钢合金。
不锈钢的显着特征是其耐腐蚀性,其随铬含量的增加而增加。 钼的添加提高了还原酸的耐腐蚀性和氯化物溶液的耐点蚀性。 因此,有许多等级的铬和钼含量不同的不锈钢可以适应合金要承受的环境。 不锈钢的耐腐蚀性和耐污染性,低维护成本和熟悉的光泽度使其成为许多需要钢强度和耐腐蚀性的应用的理想材料。
不锈钢被轧成薄板,板,条,线和管, 不锈钢的耐腐蚀性,易于蒸汽清洁和消毒以及无需表面涂层也影响了其在商业厨房和食品加工厂中的应用。
在高温下,所有金属都会与热气体发生反应。 常见的高温气体混合物是空气,氧气是空气中的活性成分。 空气中碳钢的温度限制为480°C。 不锈钢中的铬与氧气反应形成氧化铬垢,从而减少了氧气向材料中的扩散。 不锈钢中的铬含量至少为10.5%,可以承受约700°C,而26%的铬可以承受约1200°C。 304型是普通等级的不锈钢,含18%的铬,耐约870°C。 其他气体,如二氧化硫,硫化氢,一氧化碳,氯气等也会腐蚀不锈钢。 对其他气体的耐受性取决于气体类型,不锈钢温度和合金含量。
随着铬含量的增加,以及硅和铝含量的增加,少量的铈和钇可以增加用于电阻合金的铁-铬-铝-铁不锈钢表面上氧化物层的附着力。 像钢一样,不锈钢是一种相对较差的导体,其导电率明显低于铜。
当两个金属表面相对移动时,这种磨损会在高压下发生。 奥氏体不锈钢紧固件特别容易磨损,尽管它也出现在自生保护性氧化物表面膜的其他合金中,例如铝和钛。 在高接触滑动下,该氧化物变形,破裂并从零件上去除,从而暴露出裸露的活性金属。 当两个表面是相同的材料时,这些暴露的表面很容易融合在一起。 两个表面的分离会导致表面破裂,甚至卡住金属零件或紧固件。 使用不同的材料或使用不同的不锈钢可以减少磨损。
奥氏体不锈钢是一族不锈钢,约占全部不锈钢产量的三分之二。 它们具有奥氏体微观结构,即面心立方晶体结构。 通过与足够的镍或锰和氮合金化以在从低温区到熔点的所有温度下维持奥氏体微结构来实现该微结构。 因此,奥氏体不锈钢在所有温度下都具有相同的显微组织,因此无法通过热处理进行硬化。 薄板和小直径钢筋可以通过冷加工进行加工行加固。 它们的奥氏体组织使它们具有良好的成形性和焊接性,基本上是非磁性的,并在低温下保持其延展性。
铁素体不锈钢的铁素体组织类似于碳素钢。 它是一种体心立方晶体结构,含有10.5%至27%的铬,很少没有镍。 由于添加了铬,该显微组织在所有温度下都存在,并且像奥氏体不锈钢一样,不能通过热处理硬化。 它们不能像奥氏体不锈钢那样进行冷加工。 但是它们可以像碳钢一样具有磁性。