不锈耐酸钢
简介
称耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢为耐酸钢。二者在合金化程度上有差异，因此习惯上将不锈耐酸钢简称为不锈钢。据工业上主要用途，不锈耐酸钢分为不锈钢和耐酸两种。在空气中能抵抗腐蚀的叫不锈钢；在各种侵蚀性强烈的介质中能抵抗腐蚀作用的钢叫耐酸钢。不锈钢并不一定耐酸，而耐酸钢也并非一定耐锈。这类钢主要含铬、镍等合金元素，有和还含有少量的钼、钒、铜、锰、氮或其他元素。铬含量有的高达25%左右（含铬量在13%以下的钢，只有在腐蚀不强烈的情况下才是耐蚀的），镍含量高达20%左右。这类钢主要用于制造化工设备、医疗器械、食品工业设备以及其他要求不锈的器件等。不锈钢的发明是冶金史上的一项重大成就。20世纪初，吉耶（L.B.Guillet）于1904～1906年和波特万（A.M.Portevin）于1909～1911年在法国；吉森（W.Giesen）于1907～1909年在英国发现了铁－铬和铁-铬-镍合金的耐腐蚀性能。蒙纳尔茨（P.Monnartz）于1908～1911年在德国提出了不锈性和钝化理论的许多观点。工业用不锈钢的发明者：含Cr12～13%的马氏体不锈钢是布里尔利（H.Brearley)1912～1913年在英国；含Cr14～16%，C0.07～0.15%的铁素体不锈钢是丹齐曾 (C.Dantsizen)1911～1914年在美国；含C<1%，Cr15～40%，Ni<20%的奥氏体不锈钢是毛雷尔 (E.Maurer）和施特劳斯（B.Strauss)1912～1914年在德国。在此基础上随后又发展了著名的“18-8”不锈钢（C～0.1%，Cr～18%，Ni～8%）。在马氏体、铁素体和奥氏体三大类型不锈钢相继出现后，30年代又发明了奥氏体－铁素体双相不锈钢。40年代至50年代，马氏体和半奥氏体沉淀硬化不锈钢和节约镍的Cr-Mn-Ni-N等不锈钢以及含碳量低于 0.03%的超低碳不锈钢也开始生产。60年代以后又出现了马氏体时效不锈钢，TRIP(transformation inducedplasticity，见形变热处理）不锈钢和碳，氮总量低于150ppm的高纯铁素体不锈钢。70年代末，世界不锈钢年产量超过1000万吨，一些国家不锈钢产量约占其总钢产量的1%左右。中国于1952年开始大量试制和生产不锈钢，至70年代已有45个定型牌号。
评价
不锈钢最重要的技术要求是耐蚀性，合适的力学性能，良好的冷、热加工和焊接等工艺性能。铬是不锈钢获得耐蚀性的基本元素。当钢中含铬量达到12%左右时，钢在氧化性介质中的耐蚀性发生突变性的上升。此时钢的表面形成一层极薄而致密的铬的氧化膜，阻止金属基体被继续侵蚀（见金属腐蚀）。除铬外，不锈钢中还含其他元素，有些是作为主要成分加入的，有的则是残留的杂质；其影响见下表以铬为主要合金元素，含Cr12～30%，C≤0.25%；有些钢种还含Mo、Ti等元素，如1Cr17,1Cr25，0Cr18Mo2Ti等。一般呈单相铁素体或半铁素体组织。由于此类钢是单相组织，没有相变，因而无法通过热处理使之强化。此类钢热导率较大而热胀系数较小，抗氧化性强，而且耐蚀性随钢中铬量增加而提高，故多用于制造耐大气、蒸汽、水及氧化性酸和有机酸腐蚀的零部件和耐热部件。它们的耐氯化物应力腐蚀的性能优于一般Cr-Ni奥氏体钢，但对晶间腐蚀比较敏感。当钢中增加含硫量（S0.35%）时，还具有良好的易切削性能如果钢中含铬量≥15%，铁素体不锈钢的韧性-脆性转变温度会升到室温以上，而且在≥900℃加热时会出现晶粒长大而导致出现脆性。在550～750℃和 475℃长期停留也会出现σ相脆性和 475℃脆性，但含碳、氮总量低于150ppm的高纯高铬铁素体不锈钢如高纯Cr18Mo2，高纯Cr26Mo1等，基本上不产生室温脆性。如果作为焊接部件使用，焊接过程要采取防止增加碳、氮的措施才能获得满意性能。[1]