不锈钢的定义和分类是什么?


不锈钢是指在大气、水、酸、碱和盐等介质中具有一定耐腐蚀性的合金钢。其主要合金元素包括铬(Cr)、镍(Ni)等。
不锈钢按照组织结构可分为奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢、马氏体不锈钢、双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢等。
奥氏体不锈钢具有良好的耐腐蚀性、塑性和韧性,例如常见的 304 和 316 不锈钢,广泛应用于厨具、化工设备等领域。铁素体不锈钢具有较高的耐氯化物应力腐蚀性能,如 430 不锈钢,常用于建筑装饰。马氏体不锈钢通过热处理可以获得较高的强度和硬度,适用于制造刀具等。双相不锈钢兼具奥氏体和铁素体不锈钢的优点,在化工、海洋等苛刻环境中表现出色。沉淀硬化不锈钢通过时效处理提高强度,用于航空航天等高端领域。 

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举例来说,在食品加工行业,由于需要经常接触各种酸碱物质,所以通常会选用 316 奥氏体不锈钢来制造容器和管道,以确保食品安全和设备的耐久性。

不锈钢的耐腐蚀性主要源于其表面形成的一层薄而致密的氧化铬钝化膜。
铬元素在不锈钢中的含量通常在 10.5%以上。当不锈钢暴露在空气中或在氧化性介质中时,铬与氧发生反应,形成一层稳定的、具有自我修复能力的氧化铬钝化膜。这层膜能够阻止进一步的氧化和腐蚀。
例如,在海洋环境中,氯离子对金属的腐蚀性很强。但 316 不锈钢由于含有较高的铬和镍,其表面的钝化膜能够有效抵御氯离子的侵蚀,使得 316 不锈钢常用于制造海洋设备的零部件。