不銹鋼知識(shí)系統(tǒng)

不銹鋼通常是不銹鋼和耐酸鋼的總稱。不銹鋼是指耐大氣、蒸汽和水等弱介質(zhì)腐蝕的鋼，而耐酸鋼則是指耐酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的鋼。
      不銹鋼 自本世紀(jì)初面世，到如今已有90多年的前史。不銹鋼的創(chuàng)造是國(guó)際冶金史上的重大成就。20世紀(jì)初，吉耶（L.B.Guillet）于1904年—1906年和波特萬(wàn)（A.M.Portevin）于1909—1911年在法國(guó)；吉森（W.Giesen）于1907—1909年在英國(guó)分別發(fā)現(xiàn)了Fe—Cr和Fe—Cr-Ni合金的耐腐蝕功能。蒙納爾茨（P.Monnartz）于1908-1911年在德國(guó)提出了不銹性和鈍化理論的很多觀點(diǎn)。工業(yè)用不銹鋼的創(chuàng)造者有：布里爾利（H.Brearly）1912—1913年在英國(guó)開(kāi)發(fā)了含Cr12%—13%的馬氏體不銹鋼；丹齊曾（C.Dantsizen）1911—1914年在美國(guó)開(kāi)發(fā)了含Cr14%—16%，C 0.07%—0.15%的鐵素體不銹鋼；毛雷爾（E.Maurer）和施特勞斯（B.Strauss）1912—1914年在德國(guó)開(kāi)發(fā)了含C<1%，Cr 15%—40%，Ni<20%的奧氏體不銹鋼。1929年，施特勞斯（B.Strauss）取得了低碳18-8（Cr-18%，Ni-8%）不銹鋼的專利權(quán)。為了處理18-8鋼的敏化態(tài)晶間腐蝕，1931年德國(guó)的霍德魯特（E.Houdreuot）創(chuàng)造了含Ti的18-8不銹鋼（相當(dāng)于如今的1Cr18Ni9Ti或AISI321）。
      與此同時(shí)，在法國(guó)的Unieux實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了奧氏體不銹鋼中含有鐵素體時(shí)，鋼的耐晶間腐蝕功能會(huì)得到顯著改進(jìn)，然后開(kāi)發(fā)了γ+α雙相不銹鋼。1946年，美國(guó)的史密斯埃塔爾（R.Smithetal）研發(fā)了馬氏體沉積硬化型不銹鋼17-4PH；隨后既具有高強(qiáng)度又可進(jìn)行冷加工成形的半奧氏體沉積硬化不銹鋼17-7PH和PH15-7Mo等相繼面世。至少，不銹鋼家族中的首要鋼類，即馬氏體、鐵素體、奧氏體、α+γ雙相以及沉積硬化型等不銹鋼*便根本完全了，且一向延續(xù)到如今。當(dāng)然，40-50時(shí)代，節(jié)Ni的Cr-Mn-N和Cr-Mn-Ni-N不銹鋼，超低碳（C≤0.03%）奧氏體不銹鋼；60時(shí)代，γ:α近于1的α+γ雙相不銹鋼和C+N≤150ppm的高純鐵素體不銹鋼以及馬氏體時(shí)效不銹鋼的呈現(xiàn)，盡管也歸于不銹鋼領(lǐng)域內(nèi)的重大進(jìn)展，可是，這些新鋼種本質(zhì)上仍歸于前述五大類不銹鋼，僅僅是具體鋼類中某些鋼種的新開(kāi)展。不銹鋼中，除C，Cr,Ni等元素外，根據(jù)不一樣用處對(duì)功能的要求，進(jìn)一步用Mo,Cu,Si,N,Mn,Nb,Ti等元素合金化或進(jìn)一步下降鋼中的C,Si,Mn,S,P等元素，又研發(fā)出很多新鋼種。例如，為處理氯化物的點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕用的高純、高鉻鉬鐵素體不銹鋼00Cr25Ni4Mo4，,00Cr29Mo4Ni2,00Cr30Mo2和高M(jìn)o含N的Cr-Ni雙相不銹鋼00Cr25Ni7Mo3N，00Cr25Ni7Mo3CuN等；為進(jìn)步低碳、超低碳Cr-Ni奧氏體不銹鋼的強(qiáng)度和耐蝕性而呈現(xiàn)的控氮不銹鋼；為進(jìn)步Cr-Ni奧氏體不銹鋼耐局部腐蝕功能并按捺鋼中金屬間相的析出而研發(fā)的高Cr，Mo且高氮量的超級(jí)奧氏體不銹鋼，如00Cr25Ni20Mo6CuN，00Cr24Ni22Mo7Mn3CuN；為耐發(fā)煙硝酸以及耐濃硫酸（93%—98%）而開(kāi)展的高硅（Si—6%）不銹鋼。此外還有一些專用不銹鋼面世，例如核能級(jí)，硝酸級(jí)、尿素級(jí)、食品級(jí)不銹鋼等等。據(jù)統(tǒng)計(jì)，國(guó)際范圍內(nèi)已歸入各種規(guī)范（包含廠標(biāo)）的商標(biāo)已有百余種，而未納標(biāo)的非規(guī)范商標(biāo)就更多了。盡管如此，目前各工業(yè)先進(jìn)國(guó)家大量出產(chǎn)和廣泛應(yīng)用的不銹鋼商標(biāo)，僅限于馬氏體、鐵素體和奧氏體類的近十幾個(gè)商標(biāo)。 
      除前蘇聯(lián)、東歐和我國(guó)外，國(guó)際不銹鋼產(chǎn)值已達(dá)1100萬(wàn)噸，而1950年的國(guó)際不銹鋼產(chǎn)值還不到100萬(wàn)噸，40年間產(chǎn)值增加了10多倍。自1970年開(kāi)端，日本的不銹鋼產(chǎn)值已超過(guò)美國(guó)，處于領(lǐng)先地位且一向在持續(xù)增長(zhǎng)。不銹鋼產(chǎn)值中，Cr13型馬氏體鋼和Cr17型鐵素體鋼約占30%—40%，而18-8型Cr-Ni奧氏體鋼等約占60%—70%。國(guó)際上工業(yè)先進(jìn)國(guó)家的不銹鋼產(chǎn)值通常分別占本國(guó)鋼總量的2.5%-3.5% 。在不銹鋼出產(chǎn)中，超高功率電爐、爐外精粹、接連鑄錠（包含薄板坯連鑄）、熱連軋或新式爐卷軋機(jī)、冷連軋、接連酸洗熱處理和接連維護(hù)氣氛亮光熱處理，以及各種質(zhì)量檢查手法等新工藝、新配備、新技術(shù)已日益廣泛采用。大型化、高速化、接連化、自動(dòng)化是不銹鋼出產(chǎn)工藝、配備的首要開(kāi)展方向，國(guó)外已能大量出產(chǎn)和供給的不銹鋼材有：寬度達(dá)2m的冷軋薄板，包含鏡面板、五顏六色板、花紋板、涂層板等；寬度達(dá)3m以上的熱軋中板；厚度可達(dá)300mm以上的熱軋厚板；直徑大到1m以上、小到0.1mm的無(wú)縫管以及各種規(guī)格的焊管（最大直徑可達(dá)2m）；厚度約0.05mm，寬度可達(dá)1m的不銹鋼箔。美、日等國(guó)所出產(chǎn)的不銹鋼材中，冷軋薄板和帶材約占60% 。（板、帶材共約占70%）；管材約占4%-5%（其間焊管在日本已占不銹鋼管產(chǎn)值的60%擺布）；線材約占8%-9%；棒、型材約占10%-11% 。