哪种元素使得不锈钢不锈
来源:    发布时间: 2019-07-29 01:32   55 次浏览   大小:  16px  14px  12px
哪种元素使得不锈钢不锈

  ﹝一﹞不锈钢并不是一个钢种名称,不锈钢的种类很多,目前大约有一百八十余种,这还不包括许多不锈钢厂自行开发的特殊不锈钢钢种。不同的不锈钢,它的抗腐蚀性、机械强度、延展性、磁性及加工性等,都可能有相当大的差异。

  ﹝二﹞所有的不锈钢中,并没有任何一种可以应付所有的腐蚀环境而【不锈】的;然而,在一般大气环境下,大部分不锈钢是比碳钢更不易生锈的。

  ﹝三﹞ 钢【steel】的基本定义是:铁基材料可以利用热处理来变化其性能者。然而,仅有极少数的不锈钢钢种,可以藉由热处理来改变其强度与材质结构。

  不锈钢之所以不易生锈,是因其含有铬,在钢表面上形成一层致密的氧化铬保护膜,厚度约10~50A﹝1A=10-8cm﹞。这薄薄的一层,却扮演着金钟罩铁布衫的功能,在一般的大气或有水的环境下,它可以防止腐蚀性的气体或液体向内侵蚀,进而保护内部的材质不受侵害;更神奇的是,如果这层保护层受到外界以机械式﹝如刮伤﹞或化学式的损伤,在一般大气下或有氧的环境下,就有自行修补的能力,以保护内部不被继续腐蚀。

  不锈钢是由铁、铬、碳及众多不同元素所组成的合金,铁是主要成分元素,铬是第一主要的合金元素。一般而言,铬含量至少要占11%才能称为不锈钢,因为如果铬含量不足,则不锈钢外表将无法形成那层致密的氧化铬保护膜,而失去防锈﹝腐蚀﹞的功能。若铬的含量足够,在常温大气中,是不会生锈的。

  平时最常看到的304不锈钢即为此类,其标准成分是18%铬加8%镍,即一般所称的18-8不锈钢。此类不锈钢的特性为无磁性、无法藉由热处理方法来改变其金相组织结构、加工性佳,又因含合金元素--镍,所以抗蚀性优于只含铬﹝不含镍﹞的另两类不锈钢。

  300系不锈钢主要的用途有:一般民生用途如厨房餐具、建材、医疗卫生器材、食品加工用材、交通工具、化工设备及管件、机械设备及零件。在一般人的心目中,所谓的不锈钢就是指300系不锈钢等﹝尤其是指304不锈钢﹞。

  这类不锈钢的代表性钢种为410,其化学成分含13%铬、0.15%以下的碳及少量的其他元素合金。原料价格较便宜,具有磁性、可经由热处理硬化、增加强度。但因不含镍,其抗腐蚀性劣于一般的304不锈钢,故只能用于轻度腐蚀环境。一般用途有轴承、医疗用具及刀具等。

  这类不锈钢的代表性钢种为430,其标准化学成份为16~18%铬,含碳量低。此类不锈钢具有磁性,若我们所看见的不锈钢板片可被磁铁吸附住,很有可能便属于此类不锈钢。因不含镍而价格较廉,典型用途有厨房用具、织网及饰品等。

  美国钢铁协会AISI编号为600系不锈钢。这类不锈钢除了含铬与镍之外,还含有析出硬化的元素如铜、铝与钛,使材料硬化、强度升高。这类不锈钢的典型用途为:阀件、马达轴心、石化设备及高尔夫球头等。

  这类不锈钢的典型钢种为2205,即22%铬和5%镍。这类钢种的特性是:强度佳﹝远优于304﹞耐蚀性亦佳,因此常用于石化业管线、压力容器及心轴等。

  ﹝三﹞卫生:不锈钢表面可以杜绝细菌的滋生,对于食品加工、贮存而言,可将食物腐败或污染【甚至中毒】的机率降至最低。不锈钢易于清洗且不易附着的特性,使得不锈钢特别适用于医院、厨房、食品加工储存等设备。

  ﹝四﹞耐久性:以美国纽约市的克莱斯勒摩天大楼为例,建立于1930年,其外表采用了302不锈钢,经历七十个年头,仍完好如新。

  ﹝七﹞良好的机械性质:1995年日本阪神大地震中,在大阪所有的建筑物几乎都倒塌了,然而有一以不锈钢建构的二层房屋,毫发无伤地屹立不摇。

  ﹝八﹞绿色产品:不锈钢产品是100%可以再回收利用,即使是使用到使用寿命终结,仍有剩余价值。