這類鋼按成分中的含鉻量分屬12~14％與15~18％兩個(gè)系列。前者具有反抗大氣及弱腐蝕性介質(zhì)的能力，并且具有良好的減震性及較小的線膨脹系數(shù)；后者的耐腐蝕性能與相同含鉻量的鐵素體耐酸鋼相當(dāng)，但在一定程度上也保留著高鉻鐵素體鋼的某些缺點(diǎn)。 銹鋼的性能與組織 目前已知的化學(xué)元素有100多種，在工業(yè)中常用的鋼鐵材料中可以碰到的化學(xué)元素約二十多種。對(duì)于人們?cè)谂c腐蝕現(xiàn)象作長(zhǎng)期斗爭(zhēng)的實(shí)踐而形成的不銹鋼這一非凡鋼系列來(lái)說(shuō)，最常用的元素有十幾種，除了組成鋼的基本元素鐵以外，對(duì)不銹鋼的性能與組織影響最大的元素是：碳、鉻、鎳、錳、硅、鉬、鈦、鈮、鈦、錳、氮、銅、鈷等。這些元素中除碳、硅、氮以外，都是化學(xué)元素周期表中位于過(guò)渡族的元素。 實(shí)際上工業(yè)上應(yīng)用的不銹鋼都是同時(shí)存在幾種以至十幾種元素的，當(dāng)幾種元素共存于不銹鋼這一個(gè)統(tǒng)一體中時(shí)，它們的影響要比單獨(dú)存在時(shí)復(fù)雜得多，因?yàn)樵谶@種情況下不僅要考慮各元素自身的作用，而且要注重它們互相之間的影響，因此不銹鋼的組織決定于各種元素影響的總和。 1)．各種元素對(duì)不銹鋼的性能和組織的影響和作用 1-1.鉻在不銹鋼中的決定作用：決定不銹鋼性屬的元素只有一種，這就是鉻，每種不銹鋼都含有一定數(shù)量的鉻。迄今為止，還沒(méi)有不含鉻的不銹鋼。鉻之所以成為決定不銹鋼性能的主要元素，根本的原因是向鋼中添加鉻作為合金元素以后，促使其內(nèi)部的矛盾運(yùn)動(dòng)向有利于反抗腐蝕破壞的方面發(fā)展。這種變化可以從以下方面得到說(shuō)明： ①鉻使鐵基固溶體的電極電位提高 ②鉻吸收鐵的電子使鐵鈍化 不銹鋼的物理化學(xué)機(jī)械特性 不銹鋼的物理性能主要用以下幾方面來(lái)表示： ①．熱膨脹系數(shù)：因溫度變化而引起物質(zhì)量度元素的變化。膨脹系數(shù)是膨脹－溫度曲線的斜率，瞬時(shí)膨脹系數(shù)是特定溫度下的斜率，兩個(gè)指定的溫度之間的平均斜率是平均熱膨脹系數(shù)。膨脹系數(shù)可以用體積或者是長(zhǎng)度表示，通常是用長(zhǎng)度表示。 ②．密度：物質(zhì)的密度是該物質(zhì)單位體積的質(zhì)量，單位是kg/m3或1b/in3。 ③．彈性模量：當(dāng)施加力于單位長(zhǎng)度棱住的兩端能引起物體在長(zhǎng)度上的單位變化時(shí)，單位面積上所需的力稱為彈性模量。單位為1b/in3或N/m3。 ④．電阻率：在單位長(zhǎng)度立方體材料的兩對(duì)面之間測(cè)量的電阻，單位用Ω%26#8226;m，μΩ%26#8226;cm或（已廢的）Ω/(circular mil.ft)來(lái)表示。 ⑤．磁導(dǎo)率：無(wú)量綱系數(shù)，表示物質(zhì)易被磁化的程度，是磁感應(yīng)強(qiáng)度與磁場(chǎng)強(qiáng)度之比。 ⑥．熔化溫度范圍：確定合金開(kāi)始凝固和凝固完了的溫度。 ⑦．比熱： 單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度改變1度所需要的熱量。在英制和CGs制中二者比熱的數(shù)值相同，因?yàn)闊崃康膯挝唬˙iu或cal)取決于單位質(zhì)量的水升高1度聽(tīng)需的熱量。國(guó)際單位制中比熱的數(shù)值與英制或CGS制是不同的，因?yàn)槟芰康膯挝唬↗）是按不同的定義定的。比熱的單位是Btu(1b%26#8226;0F)及J/（kg %26#8226;k）。 不銹鋼就是不輕易生銹的鋼，實(shí)際上一部分不銹鋼，既有不銹性，又有耐酸性（耐蝕性）。不銹鋼的不銹性和耐蝕性是由于其表面上富鉻氧化膜（鈍化膜）的形成。這種不銹性和耐蝕性是相對(duì)的。試驗(yàn)表明，鋼在大氣、水等弱介質(zhì)中和硝酸等氧化性介質(zhì)中，其耐蝕性隨鋼中鉻含水量的增加而提高，當(dāng)鉻含量達(dá)到一定的百分比時(shí)，鋼的耐蝕性發(fā)生突變，即從易生銹到不易生銹，從不耐蝕到耐腐蝕。不銹鋼的分類方法很多。按室溫下的組織結(jié)構(gòu)分類，有馬氏體型、奧氏體型、鐵素體和雙相不銹鋼；按主要化學(xué)成分分類，基本上可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大系統(tǒng)；按用途分則有耐硝酸不銹鋼、耐硫酸不銹鋼、耐海水不銹鋼等等，按耐蝕類型分可分為耐點(diǎn)蝕不銹鋼、耐應(yīng)力腐蝕不銹鋼、耐晶間腐蝕不銹鋼等；按功能特點(diǎn)分類又可分為無(wú)磁不銹鋼、易切削不銹鋼、低溫不銹鋼、高強(qiáng)度不銹鋼等等。由于不銹鋼材具有優(yōu)異的耐蝕性、成型性、相容性以及在很寬溫度范圍內(nèi)的強(qiáng)韌性等系列特點(diǎn)，所以在重工業(yè)、輕工業(yè)、生活用品行業(yè)以及建筑裝飾等行業(yè)中獲取得廣泛的應(yīng)用。 不銹鋼的標(biāo)識(shí)方法 鋼的編號(hào)和表示方法 ①用國(guó)際化學(xué)元素符號(hào)和本國(guó)的符號(hào)來(lái)表示化學(xué)成份，用阿拉伯字母來(lái)表示成份含量： 如：中國(guó)、俄國(guó) 12CrNi3A ②用固定位數(shù)數(shù)字來(lái)表示鋼類系列或數(shù)字；如：美國(guó)、日本、300系、400系、200系； ③用拉丁字母和順序組成序號(hào)，只表示用途。 我國(guó)的編號(hào)規(guī)則 ①采用元素符號(hào) ②用途、漢語(yǔ)拼音，平爐鋼：P、 沸騰鋼：F、 鎮(zhèn)靜鋼：B、甲類鋼：A、T8：特8、 GCr15：滾珠 ◆合結(jié)鋼、彈簧鋼，如：20CrMnTi 60SiMn、（用萬(wàn)分之幾表示C含量） ◆不銹鋼、合金工具鋼（用千分之幾表示C含量），如：1Cr18Ni9 千分之一（即 0.1%C）,不銹 C≤0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03% 如0Cr17Ni13Mo 國(guó)際不銹鋼標(biāo)示方法 美國(guó)鋼鐵學(xué)會(huì)是用三位數(shù)字來(lái)標(biāo)示各種標(biāo)準(zhǔn)級(jí)的可鍛不銹鋼的。其中： ①奧氏體型不銹鋼用200和300系列的數(shù)字標(biāo)示， ②鐵素體和馬氏體型不銹鋼用400系列的數(shù)字表示。例如，某些較普通的奧氏體不銹鋼 是以201、 304、 316以及310為標(biāo)記， ③鐵素體不銹鋼是以430和446為標(biāo)記，馬氏體不銹鋼 是以410、420以及440C為標(biāo) 記，雙相（奧氏體－鐵素體）， ④不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼以及含鐵量低于50%的高合金通常是采用專利名稱或商標(biāo)命名。不銹鋼和碳鋼的物理性能數(shù)據(jù)對(duì)比，碳鋼的密度略高于鐵素體和馬氏體型不銹鋼，而略低于奧氏體型不銹鋼；電阻率按碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型不銹鋼排序遞增；線膨脹系數(shù)大小的排序也類似，奧氏體型不銹鋼最高而碳鋼最小；碳鋼、鐵素體型和馬氏體型不銹鋼有磁性，奧氏體型不銹鋼無(wú)磁性，但其冷加工硬化生成成氏體相變時(shí)將會(huì)產(chǎn)生磁性，可用熱處理方法來(lái)消除這種馬氏體組織而恢復(fù)其無(wú)磁性。 奧氏體型不銹鋼與碳鋼相比，具有下列特點(diǎn)： 1）高的電陰率，約為碳鋼的5倍。 2）大的線膨脹系數(shù)，比碳鋼大40％，并隨著溫度的升高，線膨脹系數(shù)的數(shù)值也相應(yīng)地提高。 3）低的熱導(dǎo)率，約為碳鋼的1/3。 不銹鋼的力學(xué)性 不論不銹鋼板還是耐熱鋼板，奧氏體型的鋼板的綜合性能最好，既有足夠的強(qiáng)度，又有極好的塑性同時(shí)硬度也不高，這也是它們被廣泛采用的原因之一。奧氏體型不銹鋼同絕大多數(shù)的其它金屬材料相似，其抗拉強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度和硬度，隨著溫度的降低而提高；塑性則隨著溫度降低而減小。其抗拉強(qiáng)度在溫度15~80°C范圍內(nèi)增長(zhǎng)是較為均勻的。更重要的是：隨著溫度的降低，其沖擊韌度減少緩慢，并不存在脆性轉(zhuǎn)變溫度。所以不銹鋼在低溫時(shí)能保持足夠的塑性和韌性。在空氣中或化學(xué)腐蝕介質(zhì)中能夠反抗腐蝕的一種高合金鋼，不銹鋼是具有美觀的表面和耐腐蝕性能好，不必經(jīng)過(guò)鍍色等表面處理，而發(fā)揮不銹鋼所固有的表面性能,使用于多方面的鋼鐵的一種，通常稱為不銹鋼。代表性能的有13鉻鋼，18-鉻鎳鋼等高合金鋼。 從金相學(xué)角度分析，因?yàn)椴讳P鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜，這個(gè)膜隔離開(kāi)與鋼內(nèi)侵入的氧氣起耐腐蝕的作用。 為了保持不銹鋼所固有的耐腐蝕性，鋼必須含有12%以上的鉻。 不銹鋼種類： 不銹鋼可以按用途、化學(xué)成分及金相組織來(lái)大體分類。 以?shī)W氏體系類的鋼由18%鉻-8%鎳為基本組成，各元素的加入量變化的不同，而開(kāi)發(fā)各種用途的鋼種。 以化學(xué)成分分類： ①． CR系列：鐵素體系列、馬氏體系列 ②． CR-NI系列：奧氏體系列，異常系列，析出硬化系列。 以金相組織的分類： ①． 奧氏體不銹鋼 ②． 鐵素體不銹鋼 ③． 馬氏體不銹鋼 ④． 雙相不銹鋼 ⑤． 沉淀硬化不銹鋼