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不銹鋼(Stainless Steel)指耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質和酸、堿、鹽等化學浸蝕性介質腐蝕的鋼,又稱不銹耐酸鋼。實際應用中,常將耐弱腐蝕介質腐蝕的鋼稱為不銹鋼,而將耐化學介質腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。由于兩者在化學成分上的差異,前者不一定耐化學介質腐蝕,而后者則一般均具有不銹性。不銹鋼的耐蝕性取決于鋼中所含的合金元素。不銹鋼基本合金元素還有鎳、鉬、鈦、鈮、銅、氮等,以滿足各種用途對不銹鋼組織和性能的要求。
不銹鋼的發明和使用,要追溯到第一次世界大戰時期。英國科學家布享利•布雷爾利受英國政府軍部兵工廠委托,研究武器的改進工作。那時,士兵用的步槍槍膛極易磨損,布雷爾利想發明一種不易磨損的合金鋼。布雷爾利發明的不銹鋼于1916年取得英國專利權并開始大量生產,至此,從垃圾堆中偶然發現的不銹鋼便風靡全球,亨利•布雷爾利也被譽為“不銹鋼之父”。
主要作用
不銹鋼不易產生腐蝕、點蝕、銹蝕或磨損。不銹鋼還是建筑用金屬材料中強度最高的材料之一。由于不銹鋼具有良好的耐腐蝕性,所以它能使結構部件永久地保持工程設計的完整性。含鉻不銹鋼還集機械強度和高延伸性于一身,易于部件的加工制造,可滿足建筑師和結構設計人員的需要。
牌號分組
沉淀硬化型不銹鋼。具有很好的成形性能和良好的焊接性,可作為超高強度的材料在核工業、航空和航天工業中應用。
按成分可分為Cr系(400系列)、Cr-Ni系(300系列)、Cr-Mn-Ni(200系列)、耐熱鉻合金鋼(500系列)及析出硬化系(600系列)。
200系列:鉻-錳-鎳 奧氏體不銹鋼
300系列:鉻-鎳 奧氏體不銹鋼
301:延展性好,用于成型產品。也可通過機械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲勞強度優于304不銹鋼。
302:耐腐蝕性同304,由于含碳相對要高因而強度更好。
303:通過添加少量的硫、磷使其較304更易切削加工。
304:目前常用型號,即18/8不銹鋼。GB牌號為06Cr19Ni10。
309:較之304有更好的耐溫性。
316:繼304之后,第二個得到最廣泛應用的鋼種,主要用于食品工業、制藥行業和外科手術器材,添加鉬元素使其獲得一種抗腐蝕的特殊結構。由于較之304其具有更好的抗氯化物腐蝕能力因而也作“船用鋼”來使用。SS316則通常用于核燃料回收裝置。18/10級不銹鋼通常也符合這個應用級別。
321:除了因為添加了鈦元素降低了材料焊縫銹蝕的風險之外,其他性能類似304。
347:添加安定化元素鈮,適于焊接 航空器具零件及化學設備。
400系列:鐵素體和馬氏體不銹鋼。
408:耐熱性好,弱抗腐蝕性,11%的Cr,8%的Ni。
409:最廉價的型號(英美),通常用作汽車排氣管,屬鐵素體不銹鋼(鉻鋼)。
410:馬氏體(高強度鉻鋼),耐磨性好,抗腐蝕性較差。
416:添加了硫改善了材料的加工性能。
420:“刃具級”馬氏體鋼,類似布氏高鉻鋼這種最早的不銹鋼。也用于外科手術刀具,可以做的非常光亮。
430:鐵素體不銹鋼,裝飾用,例如用于汽車飾品。良好的成型性,但耐溫性和抗腐蝕性要差。
440:高強度刃具鋼,含碳稍高,經過適當的熱處理後可以獲得較高屈服強度,硬度可以達到58HRC,屬于最硬的不銹鋼之列。最常見的應用例子就是“剃須刀片”。常用型號有 三種:440A、440B、440C,另外還有440F(易加工型)。
500系列:耐熱鉻合金鋼。
600系列:馬氏體沉淀硬化不銹鋼。
630:最常用的沉淀硬化不銹鋼型號,通常也叫17-4;17%Cr,4%Ni。
耐腐蝕性
當鋼中鉻量原子數量不低于12.5%時,可使鋼的電極電位發生突變,由負電位升到正的電極電位。阻止電化學腐蝕。
抗菌不銹鋼
研制
由中國科學院金屬所楊柯研究員領導的課題組研制開發的一種兼具結構、耐蝕和抗菌功能于一體的新型材料——抗菌不銹鋼,通過了沈陽市科技局組織的科技成果鑒定。專家委員會一致認為,該項成果填補了國內空白,達到了同類材料國際先進水平。
作用
經權威單位檢測,抗菌不銹鋼對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的殺滅率均在99%以上,對其它細菌如白念珠菌、枯黑菌等也有顯著的殺滅作用,顯示了優良的廣譜抗菌性和抗菌持久性。國家藥品和生物制品檢驗所的檢測表明,抗菌不銹鋼在毒性和人體安全性方面完全符合國家技術標準。在賦予不銹鋼抗菌特性的同時,材料的力學、耐蝕、冷熱加工、焊接等性能與原有不銹鋼相當。
應用
抗菌不銹鋼的研制成功,為抗菌制品發展提供了廣闊空間。抗菌不銹鋼產品的發展潛力巨大,市場前景極為廣闊。目前已有國內多家廠商對抗菌不銹鋼表示了濃厚興趣,課題組正積極尋求支持進行中試,爭取早日使該項成果轉化為商品。
家電行業是推動抗菌制品產業化的先鋒、海爾等國內著名家電骨干企業,伊萊克斯,西門子等國際名牌制造商,已成市場極為活躍的抗菌產品品牌。