不锈钢常识知多少
一、不锈钢发展简史
20世纪初，冶金学家基于对铬在钢中作用的深入认识，发明了不锈钢，结束了钢必然生锈的时代。从不锈钢的发明到工业应用大约经历了十年．1904-1906年法国人Guillet首先对Fe-Cr-Ni合金的冶金和力学性能进行了开创性的基础研究；1907-1911年，法国人Portevin和英国人Gissen发现了Fe-Cr和Fe-Cr-Ni 合金的耐蚀性并完成了Guillet的研究工作；1908—1911年德国人Monnartz 揭示了钢的耐蚀性原理并提出了钝化的概念，如临界铬含量，碳的作用和钼的影响等。随后，在欧洲和美国，钢的不锈性的实用价值被确认，工业不锈钢牌号相继问世。1912～1914年，Brearley发明了含12-13%Cr的马氏体不锈钢并获得专利；1911-1914年，美国人Dant-sizen发明了含14-16%Cr，0.07%～0.15%C的铁素体不锈钢；德国人Maurer和Strauss发明含1.0％C，15-20%Cr，<20%Ni的奥氏体不锈钢，此后，在此基础上发展了著名的18-8型不锈钢(0.1%C-18％Cr-8％Ni)。在实际应用中，高碳奥氏体不锈钢出现了严重的晶间腐蚀问题，在Bain
提出了关于晶间腐蚀贫铬理论之后，于30年代初期，在18-8型不锈钢的基础上发展了含钛、铌的稳定化型奥氏体不锈钢，即AISl321和AISl347。在此时期还发明了铁素体-奥氏体双相不锈钢，并提出了超低碳(C≤0.03%)不锈钢的概念，限于当时的冶金装备和工艺水平未能在工业中应用。早在1934年美国人Folog 获得了沉淀硬化不锈钢专利，40～50年代，马氏体，半奥氏体沉淀硬化不锈钢用于军事和民用工业。这类钢以美国钢公司(U．S．Steel)成功地生产Stainless W为起点。另外，为了节省镍资源又开发了以锰代镍的Cr-Ni-Mn-N系不锈钢，即美国的AISl200系钢种。第二次世界大战后，随着化肥工业和核燃料工业的发展，极大地刺激了不锈钢的研究和开发，同时由于氧气炼钢的出现，1947年超低碳类型不锈钢开始商品化。50年代中期，开发了耐蚀性优良的高性能不锈钢。60年代后期，马氏体时效不锈钢、TRIP(Transformation Induced Plasticity)不锈钢、C+N≤150ppm的高纯铁素体不锈钢相继出现。近20年来，由于各种局部腐蚀破坏事故的不断出现，加以化学加工工业不断采用新型催化剂和新工艺，
在原有不锈钢的基础上，发展了耐应力腐蚀、耐点蚀、耐缝隙腐蚀、耐腐蚀疲劳等专用不锈钢，如双相不锈钢、高钼不锈钢、高硅不锈钢等。为适应深冲成型和冷墩成型的需要还开发了易成型的专用不锈钢品种。至今为止，已经形成了完整的不锈钢钢种系列。自20世纪60年代末期以来，生产各种不锈钢的精炼设备和连铸设备陆续投产，在全世界范围内，已完成了用钛稳定化奥氏体不锈钢向低碳、超低碳奥氏体不锈钢过渡，将不锈钢生产水平推向一个崭新的历史阶段。
我国不锈钢生产起步较晚，工业化生产开始于1952年。用电弧炉大量生产不锈钢系在1949年以后，早期先生产Cr13型马氏体不锈钢，掌握生产技术后，大量生产18-8型Cr-Ni奥氏体钢，例如1Cr18Ni9Ti，则始于1952年。随后，为适应国内化学工业发展的需要，又开始生产含Mo2%-3%的1Cr18Ni12Mo2Ti和1Cr18Ni12Mo3Ti等。为了节约贵重元素镍，自1959年起开始仿制以Mn、N代Ni 的1Cr17Mn6Ni5N和1Cr18Mn8Ni5N,1958年向AISI 204钢中加入Mo2%-3%，研制了1Cr18Mn10Ni5Mo3N(204+Mo),用于全循环法尿素生产装置以代替
1Cr18Ni12Mo2Ti。50年代末到60年代初，开始工业试制1Cr17Ti、1Cr17Mo2Ti 和1Cr25Mo3Ti等无镍铁素体不锈钢，并开始研究耐发烟硝酸腐蚀的高硅不锈钢1Cr17Ni14Si4ALTi（相当于苏联牌号ЭИ654），此钢种实际上是一种α+γ双相不锈钢。60年代开始，由于国内化工、航天、航空、原子能等工业发展的需要以及采用电炉氧气炼钢技术，一大批新钢种，如17-4PH，17-7PH，PH15-7Mo等沉淀硬化不锈钢，含C≤0.03%的超低碳不锈钢00Cr18Ni10、00Cr18Ni14Mo2、00Cr18Ni14Mo3以及无Ni的Cr-Mn-N不锈钢1Cr18Mn14Mo2N(A4)相继研制成功并投入了生产。70年代起，为解决化工、原子能工业中所出现的18-8型Cr-Ni钢的氯化物应力腐蚀问题，一些α+γCr-Ni双相不锈钢相继研制完成并正式生产和应用，主要钢号有1Cr21Ni5Ti、00Cr26Ni6Ti、00Cr26Ni7Mo2Ti、
00Cr18Ni5Mo3Si2(3RE60)和00Cr18Ni6Mo3Si2Nb等。00Cr18Ni6Mo3Si2Nb是为了解决瑞典牌号3RE60焊后易出现单相铁素体组织，导致耐蚀性和韧性下降而发展的含N、Nb的α+γ双相不锈钢。到80年代，为解决氯化物的点蚀、缝隙腐蚀等局部腐蚀破坏又研制和仿制了含N的第二代α+γ双相不锈钢，如
00Cr22Ni5Mo2N、00Cr25Ni6Mo3N和00Cr25Ni7Mo3WCuN等，不仅使我国的双相不锈钢形成了系列，而且还深入研究了它们的组织和性能以及N在双相不锈钢中的
作用机制。70年代以来，我国不锈钢材料研究工作的其它重要进展有：研制了高强度和超高强度的马氏体时效不锈钢并投入工业试制与应用；采用真空感应炉、真空电子束炉和真空自耗炉冶炼并批量生产了C+N≤150-250ppm的高纯铁素体不锈钢00Cr18Mo2、00Cr26Mo1和00Cr30Mo2；含Mo量≥4.5%的高Mo和高Mo 含N的Cr-Ni奥氏体不锈钢，例如研制成功00Cr20Ni25Mo4.5Cu、00Cr18Ni18Mo5（N）、00Cr25Ni25Mo5N等并在化工、石化和海洋开发等领域中获得了应用；在解决浓硝酸腐蚀和固溶态晶间腐蚀方面，研制了00Cr25Ni20Nb和几种超低碳高硅不锈钢，80年代以来，超低碳并对钢中磷含量和α相量严加控制的尿素级不锈钢00Cr18Ni14Mo2和00Cr25Ni22Mo2N两种牌号研制完成，它们的板、管、棒材、锻件以及焊接材料均在大中型尿素工业中得到了应用，取得了满意的结果；由于一些特殊钢厂陆续建成冶炼不锈钢的炉外精炼设备，例如AOD（氩氧精炼炉）、VOD（真空氧精炼炉）等并已投产，我国不锈钢的冶炼技术上了一个新台阶。它不仅使低碳、超低碳不锈钢的生产变得轻而易举，而且使不锈钢的内在质量提高，成本降低。由于含Ti的18-8型Cr-Ni奥氏体钢存在一系列缺点，美、日等工业先进国家早在60年代便已经实现了由含Ti不锈钢到普遍采用低碳、超低碳不锈钢的过渡，而我国是在1985—1990年间才大力进行低碳、超低碳不锈钢的开发、生产与应用，取得了一些可喜的进展，例如1988年底我国低碳、超低碳18-8型不锈钢产量已占我国不锈钢产量的10%左右。但与不锈钢生产、应用的先进国家相比（例如日、美等国含Ti的18-8型Cr-Ni钢仅占不锈钢产量的1.5%左右），还存在着很大的差距。80年代，我国还开展了控氮（N 0.05%—0.10%）和氮合金化（N>0.10%）Cr-Ni奥氏体不锈钢的研制工作。试验表明，氮在Cr-Ni 奥氏体不锈钢和双相不锈钢中是一种无价且非常有益的合金元素。对氮的强化作用，降低钢的晶间腐蚀敏感性，改善钢的耐蚀性，特别是改善钢的耐点蚀等方面的机理，正在进行深入的研究工作。几种控氮和氮合金化的Cr-Ni奥氏体不锈钢已结合工程需要投入了批量生产和应用。
二、不锈钢的概念
不锈钢是不锈钢和耐酸钢的简称。在冶金学和材料科学领域中，依据钢的主要性能特征，将含铬量大于10.5%，且以耐蚀性和不锈性为主要使用性能的一系列铁基合金称作不锈钢。通常对在大气、水蒸汽和淡水等腐蚀性较弱的介质中
不锈和耐腐蚀的钢种称为不锈钢；对在酸、碱、盐等腐蚀性强烈的环境中具有耐蚀性的钢种称为耐酸钢。两个钢类因成分上的差异而导致了它们具有不同的耐蚀性，前者合金化程度低，一般不耐酸；后者合金化程度高，既具有耐酸性又具有不锈性。
不锈钢的定义：含铬量为10.5%以上的铁基合金称为不锈钢。
不锈钢最基本的特性：是它在大气条件下的耐锈性和在各种液体介质中有耐蚀性。
这一特性与钢中的铬含量有直接关系，随着铬含量的提高而增强。当铬含量达到10.5%以上时钢的这一特征发生突变，从易生锈到不锈，从不耐蚀到耐腐蚀，见图2-1和图2-2。而且含铬量从10.5%以后随着铬含量的不断提高，其耐锈性和耐蚀性也不断得到改善。一般不锈钢的最高铬含量为26%，更高的铬含量已没有必要。
不锈钢的涵义
不锈钢是不锈钢和耐酸钢的总称。不锈钢是指耐大气、蒸汽和水等弱腐蚀介质的钢，而耐酸钢则是指耐酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。
不锈钢与耐酸钢在合金化程度上有较大差异。不锈钢虽然具有不锈性，但并不一定耐酸；而耐酸钢一般则均具有不锈性。
三、不锈钢的分类及特点
不锈钢钢种很多，性能又各异，常见的分类方法有：
①按钢的组织结构分类，如马氏体不锈钢、铁素体不锈钢、奥氏体不锈钢和双相不锈钢等。
②按钢中的主要化学成分或钢中一些特征元素来分类，如铬不锈钢、铬镍不锈钢、铬镍钼不锈钢以及超低碳不锈钢、高钼不锈钢、高纯不锈钢等。
③按钢的性能特点和用途来分类，如耐硝酸（硝酸级）不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、高强度不锈钢等。
④按钢的功能特点分类，如低温不锈钢，无磁不锈钢，易切削不锈钢，超塑性不锈钢等。
目前最常用的分类方法是按钢的组织结构特点和按钢的化学成份特点以及两者相结合的方法来分类。例如，把目前的不锈钢分为：马氏体钢（包括马氏体
Cr不锈钢和马氏体Cr-Ni不锈钢）、铁素体钢、奥氏体钢（包括Cr-Ni和Cr-Mn-Ni （-N）奥氏体不锈钢）、双相钢（α+γ双相）和沉淀硬化型钢等五大类，或分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大类，下面简单介绍这五类不锈钢的特点。
1、奥氏体系不锈钢
奥氏体系不锈钢是面心立方结构，代表钢种是304、321、316。主要特点是：
●??????? 在正常热处理条件下，钢的基体组织为奥氏体，在不恰当热处理或
不同受热状态下，在奥氏体基体中有可能存在少量的碳化物及铁素体组
织。
●??????? 奥氏体不锈钢不能通过热处理方法改变它的力学性能，只能采用冷
变形的方式进行强化。
●??????? 可以通过加入钼、铜、硅等合金化元素的方法得到适用于各种使用
条件的不同钢种，如316L、304Cu等。
●??????? 无磁性、良好的低温性能、易成型性和可焊性是这类钢种的重要特
性。
2、铁素体系不锈钢
铁素体系不锈钢是体心立方结构，代表钢种是409、430，其耐蚀性不如奥氏体不锈钢。主要特点是：
●??????? 抵抗应力腐蚀开裂能力优越于奥氏体系不锈钢；
●??????? 常温下带强磁性；
●??????? 热处理不能硬化，具有优秀的冷加工性。
3、马氏体系不锈钢
马氏体系不锈钢常温下具有马氏体组织，代表钢种有410、420。主要特点是：
●??????? 马氏体系不锈钢常温下具有强磁性，一般来讲其耐蚀性不突出，但
强度高，使用于高强度结构用钢。
●??????? 高温下具有稳定的奥氏体组织，空冷或油冷下转变成马氏体相，常
温下具有完全的马氏体组织。
4、双相不锈钢
成分中高Cr高N，常温下具有奥氏体和铁素体混合相，代表钢种是2304、2205、2507。主要特点是：
●??????? 在高温下基本为铁素体组织，在冷却至室温时具有30-50%铁素体+
奥氏体双相组织。
●??????? 屈服强度高、超强的耐点蚀、耐应力腐蚀能力，易于成型和焊接。
5、沉淀硬化系不锈钢
沉淀硬化不锈钢按其组织可分成马氏体沉淀硬化不锈钢（以0Crl7Ni4Cu4Nb 为代表），半奥氏体沉淀硬化不锈钢（以0Crl7Ni7Al 和0Crl5Ni25Ti2MoVB为代表）和奥氏体加铁素体沉淀硬化不锈钢（以PH55A、B、C为代表）。这类材料是利用热处理后时效析出Cu、Al、Ti、Nb等的金属化合物来提高材料的强度。主要特点是：
●??????? 这种类型的不锈钢可借助于热处理工艺调整其性能，使其在钢的成
型、设备制造过程中处于易加工和易成型的组织状态。半奥氏体沉淀硬
化不锈钢通过马氏体相变和沉淀硬化，奥氏体、马氏体沉淀硬化不锈钢
通过沉淀硬化处理使其具有高的强度和良好的韧性。
●??????? 铬含量在17%左右，加之含有镍、钼等元素，因此，除具有足够的
不锈性外，其耐蚀性接近于18-8型奥氏体不锈钢。
四、不锈钢成分中合金元素的作用
一般情况下纯金属具有比较高的塑性，当加入其他合金元素后，形成单相固溶体时也有较好的塑性，如铁镍合金可形成连续固溶体，因此铁与镍在任意比例的情况下，合金的塑性都是很高的。
但在含有其它元素的条件下，形成不溶于固溶体或部分溶于固溶体的金属间化合物，使金属的塑性降低，因此合金的塑性比纯金属或单相固溶体的塑性差。
●??????? 铁（Fe）：是不锈钢的基本金属元素；
●??????? 铬（Cr）：是主要铁素体形成元素，铬与氧结合能生成耐腐蚀的Cr2O3
钝化膜，是不锈钢保持耐蚀性的基本元素之一，铬含量增加可提高钢的
钝化膜修复能力，一般不锈钢中的铬含量必须在12%以上；
●??????? 碳（C）：是强奥氏体形成元素，可显著提高钢的强度，另外碳对耐
腐蚀性也有不利的影响；
●??????? 镍（Ni）：是主要奥氏体形成元素，能减缓钢的腐蚀现象及在加热
时晶粒的长大；
●??????? 钼（Mo）：是碳化物形成元素，所形成的碳化物极为稳定，能阻止
奥氏体加热时的晶粒长大，减小钢的过热敏感性，另外钼元素能使钝化
膜更致密牢固，从而有效提高不锈钢的耐Cl-腐蚀性；
●??????? 铌、钛（Nb、Ti）：是强碳化物形成元素，能提高钢的耐晶间腐蚀
能力。但碳化钛对不锈钢的表面质量有不利影响，因此在表面要求较高
的不锈钢中一般通过添加铌来改善性能。
●??????? 氮（N）：是强奥氏体形成元素，可显著提高钢的强度。但是对不锈
钢的时效开裂影响较大，因此在冲压用途的不锈钢中要严格控制氮含量。
●??????? 磷、硫（P、S）：是不锈钢中的有害元素，对不锈钢的耐腐蚀性和
冲压性都会产生不利影响。
五、不锈钢的一般物理性质
1、热传导
???? 不锈钢的热传递速度比较慢，例如：不锈钢的热传导率和铝相比430钢种为1/8，304钢种为1/13，与碳钢相比分别为1/2和1/4。
???? 常温下与其它材料相比较的热传导率如表5-1所示。
2、线膨胀
???? 与碳钢相比304钢种的线膨胀系数较大，430钢种的线膨胀系数稍小。
另外，铝、铜的膨胀系数要比不锈钢大。
???? 各种材料的线膨胀系数如表5-1所示。
表5-1 各种材料在常温下的热传导率和线膨胀系数
3、不锈钢的电阻
与纯金属相比，合金的比电阻一般比较大，不锈钢也是如此，与它的构成元素Fe、Cr、Ni相比，电阻值明显要大。钢中的合金元素越多，电阻就越大，如304钢种要比430钢种大，310S钢种则更大。
表5-2 各种材料的电阻
4、不锈钢的磁性
表5-3 各种材料的磁性性质
5、应变硬化指数（n）
???? 应变硬化指数就是通常所说的n值，表示材料冷作硬化现象的一个指标，可以反映材料的冲压成形性能。
???? 应变硬化指数大，显示材料的局部应变能力强，防止材料局部变薄能力强，使变形分布趋于均匀化，材料成形时的总体成形极限高。
6、冷加工诱变马氏体转变点Md(30/50)
1）定义
???? Md(30/50)=551-462(C+N)-9.2Si-8.1Mn-13.7Cr-29(Ni+Cu)-18.5Mo-65Nb
表示经30%的冷变形后生成50%马氏体的温度。
???? 马氏体转变点Md(30/50)越低，在冷加工变形过程中诱变马氏体不容易产生，冷作硬化程度小，越有利于拉深成形。其中Ni含量对诱变马氏
体转变点的影响是很明显的，Ni含量高，马氏体转变点降低，材料在冷
变形过程中硬化程度小。
2）产生原理
???? 不锈钢的冷作硬化现象主要是由两种原因引起的：
一种是位错增多引起的加工硬化；
一种是组织转变（奥氏体转变为马氏体转变）引起的加工硬化。
???? 对SUS430钢种而言，加工变形过程中不会发生组织转变，其冷作硬化现象全部是由位错的增多引起的。
???? 304钢种在冷变形过程中两种硬化现象都存在，而且组织转变引起的硬化是主要的，这也是奥氏体不锈钢的冷作硬化现象比铁素体不锈钢要明显、加工硬化系数（n值）大的原因。
7、晶粒度（N）
1）定义
晶粒度的物理意义可根据以下公式表示：
n=2N-1
n —放大100倍时平均每6.45cm2（1平方英寸）内所含晶粒数目
N —晶粒度
2）解释与应用
???? 晶粒度N级别越高，单位截面积上的晶粒数越多，材料的晶粒就越细，强度越大。
???? 晶粒较大时，有利于提高材料的塑性应变比（R），并降低屈强比和屈服伸长。但晶粒较大时，它们在材料表层取向不同，变形量差异比较明显，材料表面易出现“桔皮”现象。细化晶粒可减轻桔皮现象发生，但晶粒过细，R值会减小，屈强比和屈服伸长都会增大，不利于成形。
???? 304钢种的晶粒度一般要求在7-9级之间。
六、不锈钢材料的基本性能
1、屈服强度（力学符号Rp0.2，英文缩写YS）
●????? Rp0.2=P0.2/F0
●????? P0.2—拉伸试样塑性变形量为0.2%时承受的载荷
●????? F0 —拉伸试样的原始截面积
???? 材料的屈服强度小，表示材料容易屈服，成形后回弹小，贴模性和定形性好。
2、抗拉强度（力学符号Rm，英文缩写TS）
●????? Rm =Pb/F0
●????? Pb—拉伸试样断裂前承受的最大载荷
●????? F0—拉伸试样的原始截面积
???? 材料的抗拉强度大，材料变形过程中不容易被拉断，有利于塑性变形。
3、屈强比（Rp0.2/Rm）
???? 屈强比对材料冲压成形性能影响很大，屈强比小，材料由屈服到破裂的塑性变形阶段长，成形过程中发生断裂的危险性小，有利于冲压成形。
???? 一般来讲，较小的屈强比对材料在各种成形工艺中的抗破裂性都有利。
表6-1 常见不锈钢材料的屈强比
4、延伸率（力学符号A，英文缩写EL）
???? 延伸率是材料从发生塑性变形到断裂的总的伸长长度与原有长度的比值，即：
式中 A —材料的延伸率（%）
L—试样被拉断时的长度（mm）
L0—拉伸前试样的长度（mm）
???? 材料的延伸率大，就是材料允许的塑性变形程度大，抗破裂性好，对拉深、翻边、胀形各类变形都有利。
???? 一般来说，材料的翻边系数和胀形性能（埃里克森值）都与延伸率成正比关系。
5、不锈钢的冲压性能
对应的材料的性能为胀形成形性能、翻边成形性能、扩孔成形性能和弯曲成形性能。要了解冲压成形性能首先要了解冲压成形工艺。基本的冲压成形加工工艺有：拉深工艺、胀形工艺、翻边工艺（包括扩孔）、弯曲工艺。
1 ）拉深成形工艺
拉深是利用专用模具将冲裁或剪裁后所得到的平板坯料制成开口的空心件的一种冲压工艺方法。
其特点是板料在凸模的带动下，可以向凹模内流动，即依靠材料的流动性和延伸率成形。
2）胀形成形工艺
胀形是利用模具强迫坯料厚度减薄和表面积增大，以获取零件几何形状的冲压加工方法。
特点是坯料被压边圈压死，不能向凹模内流动，完全依靠材料本身的延伸成形。
3）翻边成形工艺
翻边是利用模具把坯料上的孔缘或者外缘翻成竖边的冲压加工方法。
在圆孔翻边的中间阶段，即凸模下面的材料尚未完全转移到侧面之前，如果停止变形，就会得到右图所示的成形方式，这种成形方式叫做扩孔，生产应用也很普遍。
4）弯曲成形工艺
弯曲成形是将板料、棒料、管料或型材等弯成一定形状和角度零件的成形方法，如图6-4所示。
????? 一般的304薄板都不会产生弯曲开裂现象。
???? 430钢种在板厚较厚时容易产生弯曲开裂现象。
???? 七、不锈钢的腐蚀
不锈钢的不锈特性是由于钢板表面特殊的钝化保护膜，首先简单介绍一下不锈钢的耐蚀机理，即钝化膜理论。
所谓钝化膜就是在不锈钢表面有一层以Cr
2O
3
为主的薄膜。由于这个薄膜的
存在使不锈钢基体在各种介质中腐蚀受阻，这种现象称为钝化。这种钝化膜的形成有两种情况，一种是不锈钢本身就有自钝化的能力，这种自钝化能力随铬含量的提高而加快。另一种较广泛的形成条件是不锈钢在各种水溶液（电解质）中，在被腐蚀的过程中形成钝化膜而使腐蚀受阻。
一般不锈钢的腐蚀类型分为两类：均匀腐蚀、局部腐蚀，随着不锈钢在人们生活中的普及，派生出了新的腐蚀类型——“锈蚀”。
1、均匀腐蚀
均匀腐蚀是指裸露在腐蚀环境的金属表面全部发生电化学或化学反应，均匀受到腐蚀。这种腐蚀也可以测量其进行速度，也可以预测以后的腐蚀程度，设定安全系数，设定材料的使用期，所以它是众多腐蚀种类中最不危险的腐蚀，通常均匀腐蚀的腐蚀程度按照重量、厚度减少的多少来衡量。除了特殊环境以外，不锈钢的均匀腐蚀的速度极低，使用寿命长，维护费用低。
表7-1不锈钢耐蚀性的十级标准
如果在使用过程中要求保持镜面或尺寸精密的设备应选用1-3级的不锈钢；要求长期不漏或要求使用年限的设备，应选用2-5级；对于检修方便或寿命不需很长的设备可选用4-7级的不锈钢。对于年腐蚀率超过1mm的一般不选用。
2、局部腐蚀
局部腐蚀是指在腐蚀介质的作用下，钢的基体在特定的部位被快速腐蚀的一种腐蚀形式。这种腐蚀对设备的威胁极大，因此必须根据介质条件正确地选用不锈钢。局部腐蚀主要类型有：晶间腐蚀、点蚀、应力腐蚀、锈蚀等。
●晶间腐蚀
晶间腐蚀多发生在中等浓度硫酸、高浓度硝酸和有机酸等酸性介质中发生。腐蚀形式是不锈钢基体的晶粒边界受到加速腐蚀。产生这种腐蚀的原因是晶界处贫铬造成的。
为了防止晶界贫铬提高抗晶间腐蚀能力，主要有两个办法：一是降低钢中的碳含量≤0.03%的超低碳不锈钢；二是向钢中添加钛或铌。
●点蚀
点蚀是一种很危险的局部腐蚀，多发生在含有氯、溴、碘等水溶液中，产生小孔然后急剧进行腐蚀的现象，严重时会穿透钢板，一般不能以重量减少多少来评价其腐蚀程度。
提高耐点蚀能力的措施主要有两方面，一是提高局部的耐点蚀能力，减少钢中的夹杂物，特别是硫含量；二是钢的基体抗点蚀能力，影响基体耐蚀性的合金元素主要是铬、钼、氮三个元素。
●缝隙腐蚀
产生缝隙腐蚀的主要原因是设备内有缝隙，例如铆接、垫片或者设备内有死角等原因，介质在这些地方由于不流动，所以氯离子浓缩而加快腐蚀。
为了防止发生缝隙腐蚀，首先应尽量避免有缝隙的设计，或使缝隙敞开；其次提高耐缝隙腐蚀的能力，其中合金元素的影响与点蚀相同。
●应力腐蚀
应力腐蚀的外貌是沿设备厚度的垂直方向呈树枝状的腐蚀，使设备开裂。产生应力腐蚀的条件除介质条件外，与设备在制造过程产生拉伸应力有直接关系。发生这种腐蚀的主要设备有热交换器、冷却器、蒸汽发生器、送风机、干燥机和锅炉等。
提高不锈钢耐应力腐蚀的措施：一是提高耐应力腐蚀指标△Ni；二是对设备进行消除残余应力的热处理。
3、锈蚀
不锈钢的耐蚀性能是近年来由于不锈钢作为装饰材料广泛应用而提出的新的耐蚀性指标。不锈钢作为建筑用的板、管等材料同时要具有装饰性和美观性。影响不锈钢耐锈性能的因素与耐点蚀性的因素是完全相同的，主要取决于基体抗锈性和锈蚀源（夹杂物）的含量。
八、表面加工等级分类
目前，随着我国经济的快速发展，人民生产活水平不断提高，民用不锈钢已进入了各个不同的行业，特别是冷轧板的用量快速增加，在选材和选择表面加工等级方面都要按不同的要求合理选用，达到最经济、实用的目的。
表8-1不锈钢热轧钢板不同表面加工等级
表8-2不锈钢冷轧钢板不同表面加工等级
九、不锈钢的焊接
1、不锈钢的焊接特性：
●??????? 由于不锈钢的电阻系数远大于低碳钢，在焊接时焊条及焊接区的母
材都比较容易被加热而融化，同时使熔区周围的基体过热，造成焊区变
形不均和晶粒粗大。
●??????? 不锈钢的线膨胀系数大，导热系数小，热量不易传递，焊接时熔深
大，焊接加热使结构膨胀，冷却时产生较大的收缩变形和拉应力，容易
引起热裂纹。
●??????? 不锈钢焊接加工后，在焊接热影响区内容易引发晶间腐蚀。原因是
在焊接热影响区内，在敏化温度（450℃—850℃）区间，基体局部贫铬，难以钝化，造成耐蚀性明显下降，于是在相应的腐蚀环境中优先被腐蚀，钢的晶界由于受腐蚀变宽。这时腐蚀部位的塑性和强度已严重丧失，冷
弯时出现裂纹、脆断，腐蚀部位落地无金属声。
2、不锈钢焊接的防范措施：
●??????? 控制焊接电流：不锈钢的焊接规范要小于低碳钢，电流量约为低碳
钢的80%。
●??????? 加快焊接速度：尽可能使用较快的焊接速度，目的是减少热影响区
宽度，缩短焊缝在敏化温度区间的停留时间，使焊缝处于一次稳定状态，以及细化焊缝组织。
●??????? 合理选择焊接材料：焊接时要选择合适的焊接材料、保护气氛。焊
丝的化学成分对焊缝部位的耐蚀性有重要影响，焊条应具有与母材相似
的化学成分，这样可以使焊缝金属与母材具有相似的化学成分，一般被
认为可以实现最佳的耐腐蚀性。
●??????? 焊接前后的清理：材料的表面必需在焊接之前进行清理，焊接之后
去除焊渣。
十、不锈钢的生产工艺
1、冶炼工艺
不锈钢冶炼的基本原理
与碳钢生产不同的是，不锈钢中含有至少10.5%的Cr，因此在脱碳反应时，会发生反应：
Cr
3O
4
+4[C]=3[Cr]+4CO
反应平衡常数
因在高Cr钢水中，Cr比C优先氧化，在正常冶炼温度下，C在0.03%以下时，平衡Cr只有4%左右；提高温度可提高平衡Cr含量，但是耐火材料难以承受。如：18%Cr的钢液，温度要达到1900℃以上，为此开发了以降低CO分压的冶炼方法。不锈钢常用精炼方法：
电弧炉（EF）直接冶炼法、 AOD（氩氧脱碳法）、 VOD（真空吹氧脱碳法）、转炉顶低复吹法（K-OBM-S、K-BOP法等）、RH-OB法，其中以AOD法、VOD法占主导地位。分别采用二步法和三步法工艺冶炼不锈钢，可以大量生产低碳、超低碳不锈钢，Cr的回收率也达到较高的水平。
1）几种不锈钢冶炼方法：
◆????? 一步法：
EAF 原电炉直接生产工艺
◆????? 二步法：
EAF+AOD EAF+VOD
EAF+CLU LD-OB+VOD
三步法：
EAF+K-OBM-S+VOD或AOD+（LF）
EAF+AOD+VOD
EAF+LD-OB+VOD
2）AOD和VOD的优缺点：
AOD冶炼具有投资成本低，脱碳速度快，生产效率高；热效率高，冶炼成本低；钢水搅拌效果好，有利于脱S、O；设备比较简单，工艺容易掌握等，目前世界上约70%左右不锈钢采用AOD生产。缺点是生产低C、N钢种困难。
VOD冶炼脱C、保Cr效果好，脱氧效果好；适于生产低C、N钢种等。缺点投资成本较高，设备维护困难等。
2、热轧工艺
不锈钢产品中，板带约占70%以上。不锈钢热轧带钢主要由热连轧机、炉卷轧机等生产，其中以热连轧机为主，具有产量大，成本低，质量好的特点，被广泛采用，如POSCO 等。但是目前世界上经过改进的炉卷轧机生产不锈钢的数量也在增加，如AVESTA、YUSCO等。宽厚板一般由4辊可逆式轧机为主。
3、冷轧工艺
不锈钢是高合金钢，轧制变形抗力大，为了进行高效率、高精度的轧制，应采用刚性大的轧机，一般采用多辊冷轧机。
◆森吉米尔二十辊轧机
◆十八辊轧机
◆十二辊轧机
◆四辊轧机
◆冷连轧机
其中，以森吉米尔二十辊轧机使用最多，通过改进提高了自动控制、厚度精度控制、板型控制等手段，不断满足不锈钢的高质量要求。
4、热处理工艺
不锈钢热处理的目的是为了使不锈钢获得最佳的使用性能，或为不锈钢的后续加工创造条件，一般不锈钢在出厂前都需进行热处理。
◆????? 马氏体不锈钢：软化（马氏体→铁素体+碳化物）；碳化物扩散；
调整晶粒度。
◆????? 铁素体不锈钢：提高塑性；调整晶粒度。
◆????? 奥氏体不锈钢：碳化物固溶；调整晶粒度；软化；减少δ铁素体。
◆????? 双相不锈钢：碳化物固溶；提高塑性；减少脆性相析出。
十一、常见的不锈钢标准
不锈钢自20世纪初问世以来，随着它的研究开发和生产技术的不断发展，其标准也在各工业发达国家逐渐建立起来，不锈钢标准的建立、健全，反过来对推动不锈钢生产技术的进步，促进产品质量的提高，发展不锈钢产品的市场贸易，起到极为重要的作用。
1、中国国家（GB/T）标准
◆????? GB/T4237-2007不锈钢热轧钢板和钢带
◆????? GB/T3280-2007不锈钢冷轧钢板和钢带
◆????? GB/T4238-2007耐热钢钢板和钢带
◆????? GB/T1220不锈钢棒
◆????? GB/T8165不锈钢复合钢板和钢带
◆????? GB/T20878-2007不锈钢和耐热钢、牌号及化学成分
◆????? 其它专用不锈钢标准等以及各企业标准
2、常用国外标准（国际通用标准）：
◆????? ASTM A240（M）不锈钢钢板（美标）
◆????? ASME A 240（M）不锈钢钢板（美标）
◆????? ASTM A 480（M）不锈钢钢板（美标）
◆????? JIS4305不锈钢冷轧钢板（日标）
◆????? JIS4304 不锈钢热轧钢板（日标）
◆????? EN10028 压力容器用不锈钢（欧盟）
◆????? EN10088 一般用途薄板、中板及带不锈钢（欧盟）
◆????? 其它欧洲EN系列标准等
3、其它：
◆????? 各不锈钢生产企业的企业标准及协议标准
十二、不锈钢的选择
不锈钢的耐蚀性是有条件的，一种不锈钢在某一介质是耐蚀的，而在另一个介质中可能在数小时就遭到破坏。同时不锈钢的耐蚀性也是相对的，到目前为止还没有一种不锈钢是绝对不腐蚀的，也没有一种不锈钢在所有环境中都是耐蚀的。下面简单介绍不锈钢选材所考虑的因素：
◆耐蚀性能
考虑不同钢种在不同腐蚀介质中的耐腐蚀要求等。
◆力学性能和物理性能
包括强度、硬度、塑性、韧性、疲劳特性等。
◆工艺性能
各种冷弯、冷、热顶断、焊接性能、冲压性能。
◆资源、价格和供应情况
考虑价格、经济性等。
1、耐蚀性角度进行选材：
1）大气环境介质中的选用
一般选用Cr13、Cr17、或18-8型，较少选用18-14-2。
2）水介质中的选用
一般以18-8型、控N型18-8、316型等可耐氯离子腐蚀，做刀具也可选用Cr13型。在海水中应选用高Cr、Ni的含Mo的钢种，或者双相钢。
3）硝酸介质中的选用
在稀硝酸（≤65%）中，一般18-8就具有良好的耐硝酸腐蚀性能；随浓度的增加，达到68.4%以上时，可选用Cr25Ni20钢，再高浓度（≥85%）时，需要使用含Si的高Cr奥氏体不锈钢。
含Mo不锈钢一般不用于耐硝酸腐蚀。
4）硫酸介质中的应用
不含Mo的不锈钢，是不能用于耐硫酸腐蚀，而含Mo2-3%的316系列，是耐硫酸腐蚀的最低牌号，含Mo双相钢也相当或优于316系列；随硫酸浓度的提高，需要选用高Cr、Ni、含Cu、Si的奥氏体不锈钢。
5）盐酸介质中的选用
盐酸介质还原性强，不锈钢很难钝化，稀盐酸中需要选用高Cr、Ni、含Cu、Si的奥氏体不锈钢。18-8不能选用。
6、烧碱介质中的选用
选用含Cr≥26%的纯铁素体不锈钢或含Ni ≥20%的Cr-Ni奥氏体不锈钢。7）有机酸介质中的选用
一般可选Cr17型，或含Mo的奥氏体不锈钢等。
8）防止局部腐蚀的选材
◆防止晶间腐蚀：可选择321、304L、316Ti、347等
◆点腐蚀：可选择316（L）、高纯铁素体00Cr18Mo2、双相不锈钢18-5、2205等。
◆缝隙腐蚀：一般耐点腐蚀钢种都可以选用。
◆应力腐蚀：316系列，双相钢等。
2、不同环境对各类不锈钢选材评价：
按照使用环境和目的应选择适当的不锈钢种，才能延长使用寿命以及维护华丽的表面。
表12-1不同环境对各类不锈钢选材情况
○：优秀●：良好◆：一般■：较差
标记 I：户内环境
L：所处地区的环境腐蚀轻微（低温、低湿度）
M：所处地区的环境一般
H：所处地区的环境腐蚀严重（高温、高湿度）
十三、不锈钢常见缺陷
不锈钢常用表面处理方法： 不锈钢具有独特的强度、较高的耐磨性、优越的防腐性能及不易生锈等优良的特性。故广泛应用于化工行业，食品机械，机电行业，环保行业，家用电器行业及家庭装潢，精饰行业，给予人们以华丽高贵的感觉。 不锈钢的应用发展前景会越来越广，但不锈钢的应用发展很大程度上决定它的表面处理技术发展程度。 1不锈钢常用表面处理方法 1.1不锈钢品种简介 1.1.1不锈钢主要成分：一般含有鉻(Cr)、镍(Ni)、钼(Mo)、钛(Ti)等优质金属元素。 1.1.2常见不锈钢：有鉻不锈钢，含Cr≥12%以上；镍鉻不锈钢，含Cr≥18%，含Ni≥12%。 1.1.3从不锈钢金相组织结构分类：有奥氏体不锈钢，例如：1Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni11Nb，Cr18Mn8Ni5。马氏体不锈钢，例如：Cr17，Cr28等。一般称为非磁性不锈钢和带有磁性不锈钢。 1.2常见不锈钢表面处理方法 常用不锈钢表面处理技术有以下几种处理方法：①表面本色白化处理；②表面镜面光亮处理；③表面着色处理。 1.2.1表面本色白化处理：不锈钢在加工过程中，经过卷板、扎边、焊接或者经过人工表面火烤加温处理，产生黑色氧化皮。这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是NiCr2O4和NiF二种EO4成分，以前一般采用氢氟酸和硝酸进行强腐蚀方法去除。但这种方法成本大，污染环境，对人体有害，腐蚀性较大，逐渐被淘汰。目前对氧化皮处理方法主要有二种： ⑴喷砂(丸)法：主要是采用喷微玻璃珠的方法，除去表面的黑色氧化皮。 ⑵化学法：使用一种无污染的酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机添加剂的清洗液进行浸洗。从而达到不锈钢本色的白化处理目的。处理好后基本上看上去是一无光的色泽。这种方法对大型、复杂产品较适用。 1.2.2不锈钢表面镜面光亮处理方法：根据不锈钢产品的复杂程度和用户要求情况不同可分别采用机械抛光、化学抛光、电化学抛光等方法来达到镜面光泽。 1.2.3表面着色处理：不锈钢着色不仅赋予不锈钢制品各种颜色，增加产品的花色品种，而且提高产品耐磨性和耐腐蚀性。不锈钢着色方法有如下几种： ⑴化学氧化着色法； ⑵电化学氧化着色法； ⑶离子沉积氧化物着色法； ⑷高温氧化着色法； ⑸气相裂解着色法。 各种方法简单概况如下： ⑴化学氧化着色法：就是在特定溶液中，通过化学氧化形成膜的颜色，有重铬酸盐法、混合钠盐法、硫化法、酸性氧化法和碱性氧化法。一般“茵科法”(INCO)使用较多，不过要想保证一批产品色泽一致的话，必须用参比电极来控制。 ⑵电化学着色法：是在特定溶液中，通过电化学氧化形成膜的颜色。 ⑶离子沉积氧化物着色法化学法：就是将不锈钢工件放在真空镀膜机中进行真空蒸发镀。例如：镀钛金的手表壳、手表带，一般是金黄色。这种方法适用于大批量产品加工。因为投资大，成本高，小批量产品不合算。
不锈钢基础知识大汇总 一、不锈钢的简介: 所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形成的 氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例 如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀 耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。 由于两者在化学成分上的差异，前者不一定耐化学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈性。 不锈钢2的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。铬是使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，铬与腐蚀介质中的氧作用，在钢表面形成一层很薄的氧化膜（自 钝化膜），可阻止钢的基体进一步腐蚀。除铬外，常用的合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、 氮等，以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。 二、不锈钢的分类不锈钢通常按基体组织分为: 1、铁素体不锈钢。含铬12%?30%。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。 2、奥氏体不锈钢。含铬大于18%，还含有8%左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。 3、奥氏体-铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。 4、马氏体不锈钢。强度高，但塑性和可焊性较差。
四、不锈钢表面工艺： 热轧：简单点儿来说，一块钢坯在加热后（就是电视里那种烧的红红的发烫的钢块）经过几道轧制，再切边，矫正成为钢板，这种叫热轧 冷轧：简单说就是在热轧板卷的基础上加工轧制出来的，一般来讲是热轧---酸洗---（退火处 理）冷轧这样的加工过程。（ps:没有退火的叫轧硬卷。轧硬卷一般是用来做无需折弯，拉 伸的产品。）冷轧钢板厚度更加精确，而且表面光滑、漂亮。
不锈钢表面处理过程常见问题及预防措施 不锈钢具有独特的强度、较高的耐磨性、优越的防腐性能及不易生锈等优良的特性。故广泛应用于化工行业，食品机械，机电行业，环保行业，家用电器行业及家庭装潢，精饰行业，给予人们以华丽高贵的感觉。 不锈钢的应用发展前景会越来越广，但不锈钢的应用发展很大程度上决定它的表面处理技术发展程度。 1不锈钢常用表面处理方法 1.1不锈钢品种简介 1.1.1不锈钢主要成分：一般含有鉻()、镍()、钼()、钛()等优质金属元素。 1.1.2常见不锈钢：有鉻不锈钢，含≥12%以上；镍鉻不锈钢，含≥18%，含≥12%。 1.1.3从不锈钢金相组织结构分类：有奥氏体不锈钢，例如：
1189，11811，1885。马氏体不锈钢，例如：17，28等。一般称为非磁性不锈钢和带有磁性不锈钢。 1.2常见不锈钢表面处理方法 常用不锈钢表面处理技术有以下几种处理方法：①表面本色白化处理；②表面镜面光亮处理；③表面着色处理。 1.2.1表面本色白化处理：不锈钢在加工过程中，经过卷板、扎边、焊接或者经过人工表面火烤加温处理，产生黑色氧化皮。这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是2O4和二种4成分，以前一般采用氢氟酸和硝酸进行强腐蚀方法去除。但这种方法成本大，污染环境，对人体有害，腐蚀性较大，逐渐被淘汰。目前对氧化皮处理方法主要有二种： ⑴喷砂(丸)法：主要是采用喷微玻璃珠的方法，除去表面的黑色氧化皮。 ⑵化学法：使用一种无污染的酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机添加剂的清洗液进行浸洗。从而达到不锈钢本色的白化处理目的。处理好后基本上看上去是一无光的色泽。这种方法对大型、复杂产品较适用。
不锈钢基础知识介绍
不锈钢基础知识介绍(一) 在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢，18-铬镍钢等高合金钢。 从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。 为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。 不锈钢种类： 不锈钢可以按用途、化学成分及金相组织来大体分类。 以奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为基本组成，各元素的加入量变化的不同，而开发各种用途的钢种。 以化学成分分类： ①． CR系列：铁素体系列、马氏体系列 ②． CR-NI系列：奥氏体系列，异常系列，析出硬化系列。 以金相组织的分类： ①．奥氏体不锈钢
②．铁素体不锈钢 ③．马氏体不锈钢 ④．双相不锈钢 ⑤．沉淀硬化不锈钢 不锈钢基础知识介绍(二) 不锈钢的定义是在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和良好的耐腐蚀性能，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢，18-铬镍钢等高合金钢。 从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。 为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。 特性和用途：
一般特性 ◆ 表面美观以及使用可能性多样化 ◆ 耐腐蚀性能好，比普通钢长久耐用 ◆ 强度高，因而薄板使用的可能性大 ◆ 耐高温氧化及强度高，因此能够抗火灾◆ 常温加工，即容易塑性加工 ◆ 因为不必表面处理，所以简便、维护简单◆ 清洁，光洁度高 ◆ 焊接性能好 各种不锈钢的特性和用途
摘要：本文主要介绍不锈钢的几种表面处理工艺，介绍了其特性、优缺点以及如何应用这些工艺技术对不锈钢产品进行表面精饰，指出了不锈钢产品更广泛的用途及市场前景。关键词：不锈钢；表面处理技术；亚光处理；光亮处理；彩色处理 1、前言 不锈钢表面精饰处理技术分为亚光处理技术、镜面光亮处理技术、表面彩色处理技术。目前这些工艺技术应用于不同产品和不同领域都得到极好效果。 2、不锈钢亚光处理技术应用 不锈钢亚光处理技术是指加工成型的产品达到均匀的银白色，与不锈钢本身色泽一致，并具有金属光泽。这一般指制作大型不锈钢产品而言，因为大型不锈钢件经过卷板、冲压、折边和焊接加工过程，加工成型的工件表面有焊缝及油污、铁锈、黄斑等，既不美观，又易锈蚀，降低了其不锈钢产品的质量和价值。 要使不锈钢产品出厂达到美观，受到客户的欢迎，就必须对不锈钢产品进行表面精饰处理加工。 于大型不锈钢件产品一般采用成型后进行亚光处理，不过在处理前也可先作部件预处理，复合后再作最后处理。经过这个处理既能达到外表美观，又能提高其防腐性和防变色性能。也可先作喷砂处理然后再进行酸洗钝化处理来达到亚光目的。 经过上述方法处理后，不锈钢产品的防腐性可提高2~3倍。因为不锈钢之所以不会生锈主要由于有铬、镍成分存在，再经过亚光处理，不但能消除不锈钢基体夹杂的杂质和表面富铁层，而且能使铬、镍富集在表面，形成完整纯化膜，起到较好的防腐作用。 3、不锈钢镜面光亮处理技术应用 根据不锈钢产品的复杂程度和用户要求情况不同，可分别采用机械抛光、化学抛光、电化学抛光等方法来达到镜面光泽。 下面笔者分别介绍这三种工艺方法的优缺点，供大家参考选用，见表1。 表1 三种抛光工艺的优缺点 项目 方法优点缺点适用产品备注 机械抛光整平性好，光亮劳动强度大，污染严重，复杂无法加工，光泽下降，易生锈，投资
不锈钢表面处理常识,不锈钢焊接有几种方法？2008年07月19日星期六10:50 A.M. 不锈钢表面处理的常识（一） 一、不锈钢的表面处理概述 不锈钢具有独特的强度、较高的耐磨性、优越的防腐性能及不易生锈等优良的特性。故广泛应用于化工行业，食品机械，机电行业，家用电器行业及家庭装潢，精饰行业。 不锈钢的应用发展前景会越来越广，但不锈钢的应用发展很大程度上决定它的表面处理技术发展程度。 二、不锈钢常用种类 1、不锈钢品种 （1）不锈钢主要成分：一般含有鉻（Cr）、镍（Ni）、钼（Mo）、钛（Ti）等优质金属元素。 （2）常见不锈钢：有鉻不锈钢，含Cr≥12%以上；镍鉻不锈钢，含Cr≥18%，含Ni ≥12%。 （3）从不锈钢金相组织结构分类：有奥氏体不锈钢，例如：1Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni11Nb，Cr18Mn8Ni5。马氏体不锈钢，例如：Cr17，Cr28等。一般称为非磁性不锈钢和带有磁性不锈钢。 三、常见不锈钢表面处理方法 常用不锈钢表面处理技术有以下几种处理方法：1、表面本色白化处理；2、表面镜面光亮处理；3、表面着色处理。 1、表面本色白化处理 不锈钢在加工过程中，经过卷板、扎边、焊接或者经过人工表面火烤加温处理，产生黑色氧化皮。这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是NiCr2O4和NiF二种EO4成分，以前一般采用氢氟酸和硝酸进行强腐蚀方法去除。但这种方法成本大，污染环境，对人体有害，腐蚀性较大，逐渐被淘汰。目前对氧化皮处理方法主要有二种： ⑴喷砂（丸）法：主要是采用喷微玻璃珠的方法，除去表面的黑色氧化皮。 ⑵化学法：使用一种无污染的酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机添加剂的清洗液进行浸洗。从而达到不锈钢本色的白化处理目的。处理好后基本上看上去是一无光的色泽。这种方法对大型、复杂产品较适用。 2、不锈钢表面镜面光亮处理方法 根据不锈钢产品的复杂程度和用户要求情况不同可分别采用机械抛光、化学抛光、电化学抛光等方法来达到镜面光泽。这三种方法优缺点如下表1——1： 表1——1 项目方法优点缺点适用产品备注 机械抛光整平性好，光亮劳动强度大，污染严重，简单工件，中、小产品，整个产品光泽达不复
一．关于GB 2451-2009和GB 4237-2007的关系 1.适用范围不同。从名称看，4237是对不锈钢热轧钢板和钢带的通行规定；24511只针对压力容器用的不锈钢钢板（含冷轧产品）。在公差方面及钢的性能方面，24511要求高于4237，例如24511规定厚板负偏差小于0.3，而4237公差范围更宽。如S30403，抗拉强度下限分别为520和515MPa。 2.两者相同之处：钢的化学成分和牌号、力学性能、测试方法。 总体看，24511标准严于4237。 二．承压设备用不锈钢几大标准对比 国标GB 24511-2009 美标ASTM SA240/240M 欧标EN10028.-1、7 ：2007 标准主要对钢板的牌号、化学成分、尺寸外形重量及偏差、力学性能及试验方法三类做出规定。 主要差别体现在1.牌号命名；2.化学成分差别；3.力学指标4.试验方法及结果判定。
总结：国标和美标总体比较接近，但国标对硫磷杂控制高于美标，另美标中一些元素范围和国标规定有差异。如321中Ti含量的范围；欧标对主合金元素要求高于国标和美标，但对硅、磷要求低，硫要求高。 三．双相不锈钢 具有马氏体和铁素体两种晶相的不锈钢,含氮、钼，晶粒细。 优点：屈服强度是普通18-8的2倍。耐孔蚀、耐氯化物应力腐蚀性；焊接热裂纹倾向小；导热系数大，线膨胀系数小；抗冲击性好。 缺点：温度高易导致析出相，故使用温度应低于250度。 双相不锈钢含镍少，属于节镍钢种。从价格看，304价格为1，则316L为1.3，双相不锈钢为1.6；目前价格仍然较高。
四．固定式压力容器设计规范TSGR 0004 要求：TSGR0004 2.9.1境外材料制造单位制造的材料 1.压力容器用材料的制造单位取得特种设备制造许可证； 2.制造商在材料合适部位做出明确清晰的钢印标志或其他标志。 3.质保书应包括制造许可标志和许可编码。 4.钢的化学成分要求C≤0.25%，P.≤0.03% S小于≤0.02 5试验方法： 冲击功：抗拉强度大于540MPA,冲击功应不小于20KJ 境外牌号材料技术要求不得低于国标类似牌号（化学成分杂质、冲击试样的取样部位、取样方向、冲击功指标和断后延伸率。延展加工性能。 五．晶间腐蚀试验
不锈钢表面处理常见问题及预防措施 不锈钢具有独特的强度、较高的耐磨性、优越的防腐性能及不易生锈等优良的特性。故广泛应用于化工行业，食品机械，机电行业，环保行业，家用电器行业及家庭装潢，精饰行业，给予人们以华丽高贵 的感觉。 不锈钢的应用发展前景会越来越广，但不锈钢的应用发展很大程度上决定它的表面处理技术发展程 度。 1 不锈钢常用表面处理方法 1.1 不锈钢品种简介 1.1.1 不锈钢主要成分：一般含有鉻（Cr）、镍（Ni）、钼（Mo）、钛（Ti）等优质金属元素。 1.1.2 常见不锈钢：有鉻不锈钢，含Cr≥12%以上；镍鉻不锈钢，含Cr≥18%，含Ni≥12%。 1.1.3 从不锈钢金相组织结构分类：有奥氏体不锈钢，例如：1Cr18Ni9Ti，1Cr18Ni11Nb， Cr18Mn8Ni5。马氏体不锈钢，例如：Cr17，Cr28等。一般称为非磁性不锈钢和带有磁性不锈钢。 1.2 常见不锈钢表面处理方法 常用不锈钢表面处理技术有以下几种处理方法：①表面本色白化处理；②表面镜面光亮处理；③表 面着色处理。 1.2.1 表面本色白化处理：不锈钢在加工过程中，经过卷板、扎边、焊接或者经过人工表面火烤加温处理，产生黑色氧化皮。这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是NiCr2O4和NiF二种EO4成分，以前一般采用氢氟酸和硝酸进行强腐蚀方法去除。但这种方法成本大，污染环境，对人体有害，腐蚀性较大，逐渐被淘 汰。目前对氧化皮处理方法主要有二种： ⑴喷砂（丸）法：主要是采用喷微玻璃珠的方法，除去表面的黑色氧化皮。 ⑵化学法：使用一种无污染的酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机添加剂的清洗液进行浸洗。从而达到不锈钢本色的白化处理目的。处理好后基本上看上去是一无光的色泽。这种方法对大型、复杂产品较 适用。 1.2.2 不锈钢表面镜面光亮处理方法：根据不锈钢产品的复杂程度和用户要求情况不同可分别采用机 械抛光、化学抛光、电化学抛光等方法来达到镜面光泽。这三种方法优缺点如下： 1.2.3 表面着色处理：不锈钢着色不仅赋予不锈钢制品各种颜色，增加产品的花色品种，而且提高产 品耐磨性和耐腐蚀性。
不锈钢表面处理 目前对不锈钢表面进行处理的方法:表面本色白化处理、表面镜面光亮处理、表面着色处理 一、表面本色白化处理 不锈钢在加工过程中，经过卷板、扎边、焊接或者经办人方温面火处理，产生黑色氧化皮。这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是NICR204和NIF二种E04成份，以前一般采用氢氟酸和硝酸进行强腐蚀方法去除。但这种方法成本大，污染环境，对人体有害。腐蚀较大，逐渐被淘汰。 目前对这种氧化皮处理方法有二种： （1）喷(丸)砂方法 铸件一般会进行喷丸或喷砂处理，就是常说的shot blast and shot penning Figure 1 喷砂效果图 喷丸与喷砂的对比 喷丸不但除锈,除表面氧化皮,还提高表面粗糙度,去除零件机加工毛刺,消除零件内应力,减少热处理后零件变形,提高零件表面耐磨,受压能力等 喷砂一般是手工操作来完成,其速度与抛丸相比要慢,而且假如使用的是砂石,在喷砂的过程中砂石与构件的撞击会产生一些砂石粉末,这些粉未会粘附在构件表面,而且喷砂对构件的表面粗糙度低于抛丸。 抛喷丸增强了工件的表面强度，延长工件的返锈时间。喷砂只能起到表面的修饰作用。
（2）化学法 用一种无污染酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机添加剂的清洗液进行浸洗。从而达到不锈钢本色的白化处理之目的。基本上看上去是一目光的色泽。这种方法对大型、复杂产品较适用，值得推广应用。 酸洗钝化方式根据操作方式不同，不锈钢酸洗钝化处理主要有浸渍法、膏剂法、涂刷法、喷淋法、循环法、电化学法等6种方法。 Figure 2 钝化前后效果图 钝化机理： 金属经氧化性介质处理后，其腐蚀速度比原来未处理前有显著下降的现象称金属的钝化。其钝化机理主要可用薄膜理论来解释，即认为钝化是由于金属与氧化性介质作用，作用时在金属表面生成一种非常薄的、致密的、覆盖性能良好的、能坚固地附在金属表面上的钝化膜。这层膜成独立相存在，通常是氧和金属的化合物。它起着把金属与腐蚀介质完全隔开的作用，防止金属与腐蚀介质直接接触，从而使金属基本停止溶解形成钝态达到防止腐蚀的效果。 优点： (1)不锈钢钝化液使用简单，只需用水槽常温浸泡即可，大大减轻劳动强度，并无需特定的加工设备和严格的加条件，有效降低成本。 (2)钝化液是一种稳定的药剂，不会分解，不沉淀，运输方便，保存时间长，随用随取。 适用材料： 适用于所有200、300系列不锈钢（201，202，301，302，303，304，316等）。 主要用途： 能有效提高不锈钢的抗腐蚀能力，延长工件的使用寿命。 (1)可以保持工件加工后的原有色洁，不改变工件尺寸，提高表面质量。
常用不锈钢基础知识
不锈钢定义 在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢，18-铬镍钢等高合金钢。 从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。 为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。 不锈钢种类： 不锈钢可以按用途、化学成分及金相组织来大体分类。 以奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为基本组成，各元素的加入量变化的不同，而开发各种用途的钢种。 以化学成分分类： ①． CR系列：铁素体系列、马氏体系列 ②． CR-NI系列：奥氏体系列，异常系列，析出硬化系列。 以金相组织的分类： ①．奥氏体不锈钢 ②．铁素体不锈钢 ③．马氏体不锈钢 ④．双相不锈钢 ⑤．沉淀硬化不锈钢 不锈钢的标识方法
钢的编号和表示方法 ①用国际化学元素符号和本国的符号来表示化学成份，用阿拉 伯字母来表示成份含量，如：中国、俄国 12CrNi3A ②用固定位数数字来表示钢类系列或数字；如：美国、日本、 300系、400系、200系； ③用拉丁字母和顺序组成序号，只表示用途。 我国的编号规则 ①采用元素符号 ②用途、汉语拼音，平炉钢：P、沸腾钢：F、镇静钢：B、甲 类钢：A、T8：特8、GCr15：滚珠 ◆合结钢、弹簧钢，如：20CrMnTi 60SiMn、（用万分之几表示C含量） ◆不锈钢、合金工具钢（用千分之几表示C含量），如：1Cr18Ni9 千分之一（即0.1%C）,不锈 C≤0.08% 如0Cr18Ni9,超低碳C≤0.03% 如 0Cr17Ni13Mo 国际不锈钢标示方法 美国钢铁学会是用三位数字来标示各种标准级的可锻不锈钢的。其中： ①奥氏体型不锈钢用200和300系列的数字标示， ②铁素体和马氏体型不锈钢用400系列的数字表示。例如，某 些较普通的奥氏体不锈钢是以201、 304、 316以及310为 标记， ③铁素体不锈钢是以430和446为标记，马氏体不锈钢是以 410、420以及440C为标记，双相（奥氏体－铁素体），
不锈钢板材的表面处理工艺 在现代建筑装饰工程中所用到大量的不锈钢板材，其中很大一部分是表面已经加工过了的。就此简单介绍一些装饰不锈钢板（冷轧不锈钢板）的表面处理工艺。 不锈钢从大型钢厂出来的时候是整卷的，表面像雾一样，俗称2B面；还有一种叫BA 面，这种表面的亮度一般称为6K。所以我们看到各种颜色，花纹，形状的不锈钢板材都是后期加工出来的。大型钢厂的钢卷的宽度是限定的，一个是1219mm，一个是1000mm 宽，还有一个就是1500mm宽。所以市面上不存什么1800mm宽1900mm长的装饰不锈钢板。 不锈钢表面处理工艺主要有： 1、镜面（也称8K），镜面也就是说把不锈钢板材通过机器打磨的成镜子一样，光亮找人。不锈钢卷也能做镜面处理。 2、拉丝，雪花砂，普通砂：拉丝，雪花砂，普通砂统称为磨砂，这三种表面的不锈钢主要是表面的砂纹不一样而称呼不同。拉丝的砂纹最粗最长，普通砂其次，雪花砂的砂纹就最小最细了。当然它们的加工机器也不一样。但是目前也有厂家需要表面做混合砂的，比说先磨一次普通砂，再去做拉丝。不锈钢卷材也能做这种加工。以上两种属于最基本的加工。 3、喷砂，喷砂就是说不锈钢板面呈现细微珠粒状砂面。但是不锈钢喷砂分为亚光喷砂和亮光喷砂。亚光就是说在板材还是2B面的时候就拿去喷砂，亮光则是磨了镜面之后。这种加工理论上用不锈钢卷材也行，但目前没有这种生产机器。 4、乱纹，又称和纹。这种加工过后的不锈钢板表面从远处看会呈现一圈一圈的砂纹，而从近处看则是不规则的乱纹。∠佛山市创衡金属制品有限公司位于“不锈钢之乡”——中国最大的不锈钢加工基地广东佛山。是一家集设计研发、生产加工、工程安装、市场营销为一体的专业不锈钢产品制造商。主要业务范围为：不锈钢装饰系统工程（材料供应、整体施工）；不锈钢制品生产加工（设计研发、高端定制）；不锈钢剪折、刨V 槽（来图精析、来样加工）。微信公众号：chjs180.（创衡金属） 5、压纹，也有人叫压花，但真正意义上，压纹和压花是两码事。压纹不锈钢就是我们所看到的表面有小菱形，立方体，方格，熊猫纹这种不锈钢板。但我们去做加工的时候是用卷材才能去做的，用一张4*8尺的板材是做不了这种加工的。压纹之后再去平板，才有我们看的有花纹的不锈钢板。压纹不锈钢它的正面摸上去有手感，但背面却没有，只是留下正面的痕迹。而压花不锈钢，则可以在不锈钢表面上进行。比如我们看的有些不锈钢门上面写有一帆风顺的字样，或者一些福字，或者高高凸起的某种形状。这种板材的正面和反面都有强烈的手感。 6、镀钛，目前很多人所说的彩色不锈钢其实是做了镀钛处理之后表面上有某种颜色的板材，比如黄金色，玫瑰金，宝石蓝灯。镀钛需要用到的机器叫钛金炉，也叫PVD真空镀膜机。做颜色的时候上面说的5种前期加工的板材都能去上颜色，但是压纹不锈钢的花纹出来之后还要用8K机去打磨成6-8K的效果才去上颜色。而压花不锈钢可以先去压
设备常识之 工厂常用不锈钢表面处理方法 1、 1. 预处理; A : 去毛刺,去焊疤; 使用手提打磨机,磨片有玻璃钢纤维基体树脂型和砂纸型. B : 去油污,尘埃,泥土,指印; 使用碱或酸洗或有机溶液洗,喷砂,滚光等方法. 2. 抛光处理; A : 使用磨光轮进行抛光处理;[ 磨光轮就是用布片层叠而成的那种,在高速旋转下(20~35M/ S即当使用Φ300的布轮时,其速度为2000r/min就可以了)在高速旋转下涂擦上抛光膏(有白,黄,绿,红色几种), 抛光不锈钢适宜绿色那种,可以产生镜面效果]. B : 喷砂处理; 可以使表面获得较为精细美观之效果. ①干喷砂处理; 1毫米厚度以下不锈钢适宜用石英砂(粒度为0.5~0.2/mm),气压为10个工业大气压,即0.5~0.1mpa,压缩空气为无水无油. ②湿喷砂处理; 将石英砂与水混合为砂浆,适量加点亚硝酸钠,其它同上. ③上述完成后对工件再进行清洗,干燥工序. 3. 表面处理范围; 不锈钢表面可以送去专门工厂进行加工;它可以电镀铬/铜/锌/锡/镉/钛/渗氮/氮碳共渗/电解饨化/着黑色/彩色/腐蚀加工/刻印花纹图案/浮雕精饰加工等. 2、 不锈钢表面处理过程常见问题及预防措施 前言 不锈钢具有独特的强度、较高的耐磨性、优越的防腐性能及不易生锈等优良的特性。故广泛应用于化工行业，食品机械，机电行业，环保行业，家用电器行业及家庭装潢，精饰行业，给予人们以华丽高贵的感觉。 不锈钢的应用发展前景会越来越广，但它的应用发展很大程度上决定不锈钢表面处理技术发展程度。 一、常见不锈钢表面处理方法 常用不锈钢表面处理技术有以下几种处理方法： ①表面本色白化处理；②表面镜面光亮处理；③表面着色处理。 二、不锈钢表面处理方法有如下几种： ⑴化学氧化着色法； ⑵电化学氧化着色法； ⑶离子沉积氧化物着色法； ⑷高温氧化着色法； ⑸气相裂解着色法。 三、不锈钢表面处理加工过程中存在问题 3.1 焊缝缺陷：焊缝缺陷较严重，采用手工机械打磨处理方法来弥补，产生的打磨痕迹，造成表面不均匀，影响美观。 3.2 表面不一致：只对焊缝进行酸洗钝化，也造成表面不均匀，影响美观。
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不锈钢基础知识 一、不锈钢的简介： 所有金属都和大气中的氧气进行反应，在表面形成氧化膜。不幸的是，在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化，使锈蚀不断扩大，最终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属（例如，锌，镍和铬）进行电镀来保证碳钢表面，但是，正如人们所知道的那样，这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏，下面的钢便开始锈蚀 耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢。又称不锈耐酸钢。实际应用中，常将耐弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异，前者不一定耐化学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈性。不锈钢2的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。铬是使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，铬与腐蚀介质中的氧作用，在钢表面形成一层很薄的氧化膜（自钝化膜），可阻止钢的基体进一步腐蚀。除铬外，常用的合金元素还有镍、钼、钛、铌、铜、氮等，以满足各种用途对不锈钢组织和性能的要求。 二、不锈钢的分类不锈钢通常按基体组织分为： 1、铁素体不锈钢。含铬12％～30％。其耐蚀性、韧性和可焊性随含铬量的增加而提高，耐氯化物应力腐蚀性能优于其他种类不锈钢。 2、奥氏体不锈钢。含铬大于18％，还含有8％左右的镍及少量钼、钛、氮等元素。综合性能好，可耐多种介质腐蚀。 3、奥氏体- 铁素体双相不锈钢。兼有奥氏体和铁素体不锈钢的优点，并具有超塑性。 4、马氏体不锈钢。强度高，但塑性和可焊性较差。 三、不锈钢的特性和用途： 系列 美标 （ASTM ） 国标（GB）日表（SUS）性质用途 200 201 1Cr17Mn6Ni5N SUS201 具有耐酸、耐碱,密度高、抛光无气泡、 无针孔等特点,是生产各种表壳、表带 底盖优质材料等。 主要用于做装饰管,工 业管,一些浅拉伸制品. 202 1Cr18Mn8Ni5N SUS202 用Mn和N 代替了部分镍，从而获得 了良好的力学性能和耐蚀性能，是一种 节镍的新型不锈钢，他的室温强度比 304高，在800度以下有较好的抗氧化 性和中温强度 主要用于做装饰管,工 业管,一些浅拉伸制品. 2205 00Cr22Ni5Mo3N SUS2205 它的Cr、Mo和N元素的区间都比较 窄,容易达到相的平衡(即两相约各占一 半) , 改善了钢的强度,耐腐蚀性和焊接 性能,多用于性能要求较高和需要焊接 的材料,如油气管线等. 用于炼油, 化肥,造纸, 石油,化工等耐海水 耐高温浓硝酸等的热 交换器和冷淋器及器 件。
不锈钢常识大全 A 定义：通俗地说，不锈钢就是不容易生锈的钢，实际上一部分不锈钢，既有不锈性，又有耐酸性（耐蚀性）。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于其表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形成。这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明，钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含水量的增加而提高，当铬含量达到一定的百分比时，钢的耐蚀性发生突变，即从易生锈到不易生锈，从不耐蚀到耐腐蚀。表面美观以及使用可能性多样化。 B 特性： 耐腐蚀性能好，比普通钢长久耐用 强度高，因而薄板使用的可能性大 耐高温氧化及强度高，因此能够抗火灾 常温加工，即容易塑性加工 因为不必表面处理，所以简便、维护简单 清洁，光洁度高 焊接性能好 C 分类： 不锈钢的分类方法很多。按室温下的组织结构分类，有马氏体型、奥氏体型、铁素体和双相不锈钢；按主要化学成分分类，基本
上可分为铬不锈钢和铬镍不锈钢两大系统；按用途分则有耐硝酸不锈钢、耐硫酸不锈钢、耐海水不锈钢等等，按耐蚀类型分可分为耐点蚀不锈钢、耐应力腐蚀不锈钢、耐晶间腐蚀不锈钢等；按功能特点分类又可分为无磁不锈钢、易切削不锈钢、低温不锈钢、高强度不锈钢等等。 按照化学成分分类： 1. CR系列：铁素体系列、马氏体系列 2. CR-NI系列：奥氏体系列，异常系列，析出硬化系列。 按照金祥组织分类： 1. 奥氏体不锈钢：在常温下具有奥氏体组织的不锈钢。钢中含Cr约18%、Ni 8%~10%、C约0.1%时，具有稳定的奥氏体组织。奥氏体铬镍不锈钢包括著名的18Cr-8Ni钢和在此基础上增加Cr、Ni含量并加入Mo、Cu、Si、Nb、Ti等元素发展起来的高Cr-Ni系列钢。奥氏体不锈钢无磁性而且具有高韧性和塑性，但强度较低，不可能通过相变使之强化，仅能通过冷加工进行强化。如加入S，Ca，Se，Te等元素，则具有良好的易切削性。此类钢除耐氧化性酸介质腐蚀外，如果含有Mo、Cu等元素还能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蚀。此类钢中的含碳量若低于0.03%或含Ti、Ni，就可显著提高其耐晶间
不锈钢表面处理工艺 不锈钢表面处理技术浅谈 ［摘要］:本文介绍了不锈钢品种及各种不锈钢表面处理方法，并分析各种处理方法优缺点。从而向人们揭示了使用不锈钢加工的产品应选用何种方法，才能达到不锈钢表面精饰之目的，才能开拓不锈钢使用前景及使用价值走向市场 （一）前言 大家都知道不锈钢具有它的独特的强度及耐磨性高和优越的确防腐性能不易生锈等优良的特性。故广泛应用于化工行业，食品机械，机电行业，家用电器行业。目前大量进入家庭装璜精饰行业，给予人们以华丽高贵的感觉。 不锈钢的应用发展前景会越来越广，但不锈钢的应用发展很大程度上决定它的表面处理技术发展程度。下面我来谈谈不锈钢表面处理技术状况，供大家讨论。 （二）不锈钢品种简介 不锈钢一般含有鉻（CR,镍（NI），钼（MO,钛（TI）等优质金属元素。常见不锈钢有鉻不锈钢，即含CR>=12以上。镍鉻不锈钢含CR>=18%含NI>=12% 从不锈钢金相组织结材分类：有奥氏体不锈钢，例如：1CR18NI9TI, 1CR18NI11NB CR18MN8N。马氏体不锈钢，例如：CR17 CR28等。一般称为非磁性不锈钢和带有磁性不锈钢。 （三）不锈钢表面处理品种 目前对不锈钢表面进行处理品种 （1）表面本色白化处理 （2）表面镜石光亮处理 （3）表面着色处理 1、表面本色白化处理 不锈钢在加工过程中，经过卷板、扎边、焊接或者经办人方温面火处理，产生黑色氧化皮。这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是NICR2O4和NIF二钟E04成分，以前一般采用氢氟酸和硝酸进行强腐蚀方法去除。但这种方法成本大，污染环境，对人体有害。腐蚀较大，逐渐被淘汰。 目前对这种氧化皮处理方法有二种：（1）采用喷（丸）砂方法。（2）采用化学法。 即使用一钟无污染酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机添加剂的清洗液进行浸洗。从而达到不锈钢本色的白化处理之目的。基本上看上去是一目光的色泽。这种方法对大型、复杂产品较适用，值得推广应用。 2、不锈钢表面镜面光亮处理方法 根据不锈钢产品的复杂程度和用户要求情况不同可分别采用机械抛光、化学 抛光、电化学抛光等方法来达到镜石光泽。下面我分别介绍这三种方法优缺点供大家参考选用： 表1
第一章不锈钢基础知识 1. 不锈钢发展简史 不锈钢是不锈钢和耐酸钢的总称。在冶金学和材料科学领域中，依据钢的主要性能特征，将含铬量大于12%，且以耐蚀性和不锈性为主要使用性能的一系列铁基合金称为不锈钢。 狭义的不锈钢是指在大气中不容易生锈的钢。广义的不锈钢指在特定条件下的酸、碱、盐中耐蚀的钢。不锈钢的不锈性和耐蚀性是由于钢的表面上富铬氧化膜（钝化膜）的形成，这种不锈性和耐蚀性是相对的。试验表明，钢在大气、水等弱介质中和硝酸等氧化性介质中，其耐蚀性随钢中铬含量的提高而增加，当铬含量≥10%时，钢的耐蚀性发生突变，即从易生锈到不易生锈，从不耐蚀到耐腐蚀。所以通常称不锈钢是铬含量为12%以上的铁基合金。由于不锈钢材具有优异的耐蚀性、成型性、相容性以及在很宽温度范围内的强韧性等系列特点，所以在石油化工、原子能、轻工、纺织、食品、家用器械等方面得到广泛的应用。通常对在大气、水蒸汽和淡水等腐蚀性较弱的介质中具有不锈性和耐腐蚀性的钢种称不锈钢；对在酸、碱、盐等腐蚀性强烈的环境中具有耐蚀性的钢种称耐酸钢。两个钢类因成分上的差异而导致了它们具有不同的耐蚀性，前者合金化程度低，一般不耐酸；后者合金化程度高，既具有耐酸性又具有不锈性。 为了了解不锈钢发展的历程，有必要追溯到本世纪初期。大约在1910年左右，在世界上的一些地方出现了对新材料需求的危机，这种对材料需求的动力使得人们发明了不锈钢，并使其得到了飞速发展。 在英格兰的希菲尔德，H. Brearly 希望发明一种新型材料用来制作存放重型枪支的桶，这种桶要求必须耐磨损和擦伤。他经过调查发现在合金材料中加入高含量的铬元素，这种材料就不容易被刻伤。这个重大发现使他获得了专利，即钢中加入9－16％的铬，并且碳含量小于0.70％，第一代不锈钢诞生了。这些不锈钢最初用于不锈钢餐具，而如今普通碳钢已经取代不锈钢在餐具领域的应用。 几乎与此同时，在德国埃森的B. Strauss 发现了一种适合用于热电偶和高温计的保护管的材料。在许多铁基合金中，他发现了含有高含量铬的铁－铬－镍合金。含有超过20％含量Cr的合金样品被发现在实验室里即使放置很长时间也不会生锈。这个发现开发出了含有0.25％碳，20％铬和7％镍的钢，即最初的奥氏体不锈钢。 在英格兰和德国人致力于研究不锈钢的同时，F.M. Becket 正在美国的尼亚加拉大瀑布潜心研究希望发现一种便宜且耐氧化的材料，用于
不锈钢常用表面处理方法 ： 不锈钢具有独特的强度、较高的耐磨性、优越的防腐性能及不易生锈 等优良的特性。故 广泛应用于化工行业，食品机械，机电行业，环保行业，家用电器行业及家庭装 潢，精饰行 业，给予人们以华丽高贵的感觉。 不锈钢的应用发展前景会越来越广， 技 术发展程度。 1 不锈钢常用表面处理方法 1.1 不锈钢品种简介 1.1.1 不锈钢主要成分：一般含有鉻 1.1.2 常见不锈钢：有鉻不锈钢，含 12%。 1.1.3 从不锈钢金相组织结构分类：有奥氏体不锈钢,例如： 1Cr18Ni9Ti , 1Cr18Ni11Nb , Cr18Mn8Ni5。马氏体不锈钢，例如： Cr17, Cr28等。一般称为非磁性不锈钢和带有磁性不 锈钢。 1.2 常见不锈钢表面处理方法 常用不锈钢表面处理技术有以下几种处理方法： ①表面本色白化处理； ②表面镜面光亮 处理；③表面着色处理。 1.2.1 表面本色白化处理：不锈钢在加工过程中,经过卷板、扎边、焊接或者经过人工 表面火烤加温处理，产生黑色氧化皮。这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是 NiCr2O4和NiF 二种 EO4成分，以前一般采用氢氟酸和硝酸进行强腐蚀方法去除。 但这种方法成本大，污染环境， 对人体有害,腐蚀性较大,逐渐被淘汰。目前对氧化皮处理方法主要有二种： ⑴喷砂 （丸 ）法：主要是采用喷微玻璃珠的方法,除去表面的黑色氧化皮。 ⑵化学法： 使用一种无污染的酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机添加剂的清洗液进行 浸洗。 从而达到不锈钢本色的白化处理目的。 处理好后基本上看上去是一无光的色泽。 这种 方法对大型、复杂产品较适用。 1.2.2 不锈钢表面镜面光亮处理方法：根据不锈钢产品的复杂程度和用户要求情况不同 可分别采用机械抛光、化学抛光、电化学抛光等方法来达到镜面光泽。 1.2.3 表面着色处理： 不锈钢着色不仅赋予不锈钢制品各种颜色,增加产品的花色品种, 而且提高产品耐磨性和耐腐蚀性。不锈钢着色方法有如下几种： ⑴化学氧化着色法； ⑵电化学氧化着色法； ⑶离子沉积氧化物着色法； ⑷高温氧化着色法； ⑸气相裂解着色法。 各种方法简单概况如下： ⑴化学氧化着色法：就是在特定溶液中，通过化学氧化形成膜的颜色，有重铬酸盐法、 混合钠盐法、硫化法、酸性氧化法和碱性氧化法。一般“茵科法” （INCO ）使用较多，不过要 想保证一批产品色泽一致的话,必须用参比电极来控制。 ⑵电化学着色法：是在特定溶液中，通过电化学氧化形成膜的颜色。 ⑶离子沉积氧化物着色法化学法：就是将不锈钢工件放在真空镀膜机中进行真空蒸发 镀。例如：镀钛金的手表壳、手表带,一般是金黄色。这种方法适用于大批量产品加工。因 为投资大,成本高,小批量产品不合算。 ⑷高温氧化着色法： 是在特定的熔盐中， 浸入工件保持在一定的工艺参数， 使工件形成 一定厚度氧化膜，而呈现出各种不同色泽。 ⑸气相裂解着色法：较为复杂，在工业中应用较少。 1.3 处理方法选用 但不锈钢的应用发展很大程度上决定它的表面处理 （Cr ）、镍（Ni ）、钼（Mo ）、钛（Ti ）等优质金属元素。 Cr > 12%以上；镍鉻不锈钢，含 Cr > 18%,含Ni >
不锈钢基础知识介绍(一) 在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和耐腐蚀性能好，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢，18-铬镍钢等高合金钢。 从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。 为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。 不锈钢种类： 不锈钢可以按用途、化学成分及金相组织来大体分类。 以奥氏体系类的钢由18%铬-8%镍为基本组成，各元素的加入量变化的不同，而开发各种用途的钢种。 以化学成分分类： ①．CR系列：铁素体系列、马氏体系列 ②．CR-NI系列：奥氏体系列，异常系列，析出硬化系列。 以金相组织的分类： ①．奥氏体不锈钢 ②．铁素体不锈钢 ③．马氏体不锈钢 ④．双相不锈钢 ⑤．沉淀硬化不锈钢 不锈钢基础知识介绍(二) 不锈钢的定义是在空气中或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢，不锈钢是具有美观的表面和良好的耐腐蚀性能，不必经过镀色等表面处理，而发挥不锈钢所固有的表面性能,使用于多方面的钢铁的一种，通常称为不锈钢。代表性能的有13铬钢，18-铬镍钢等高合金钢。
从金相学角度分析，因为不锈钢含有铬而使表面形成很薄的铬膜，这个膜隔离开与钢内侵入的氧气起耐腐蚀的作用。 为了保持不锈钢所固有的耐腐蚀性，钢必须含有12%以上的铬。 特性和用途： 一般特性 ◆ 表面美观以及使用可能性多样化 ◆ 耐腐蚀性能好，比普通钢长久耐用 ◆ 强度高，因而薄板使用的可能性大 ◆ 耐高温氧化及强度高，因此能够抗火灾 ◆ 常温加工，即容易塑性加工 ◆ 因为不必表面处理，所以简便、维护简单 ◆ 清洁，光洁度高 ◆ 焊接性能好 各种不锈钢的特性和用途
常见的不锈钢表面处理工艺 生活中常见的不锈钢表面处理有： 1)表面本色白化处理； 2)表面镜石光亮处理； 3)表面着色处理； 4)球面冲压处理。 下面就由武汉科发宏洋给排水设备有限公司-武汉不锈钢水箱厂为大家详细分析下这四种常见的不锈钢表面处理方法。 1、表面本色白化处理 不锈钢在加工过程中，经过卷板、扎边、焊接等温面火处理后，会在表面产生一层黑色氧化皮。这种坚硬的灰黑色氧化皮主要是NiCr2O4和NIF两种成分。采用氢氟酸和硝酸进行强腐蚀方法去除很有效，但采用这种方法成本太大，还会污染环境，对人体也有害处。对不锈钢材表面的腐蚀较大，逐渐被我们淘汰。 目前我们在处理不锈钢水箱焊接层时对这种氧化皮处理方法主要是采用喷（丸）砂方法和化学方法。所谓的化学方法即使用一种无污染的酸洗钝化膏和常温无毒害的带有无机添加剂的清洗液进行浸洗，从而达到不锈钢本色的白化处理之目的。基本上看上去是很有色泽，痕迹不明显。这种方法对大型、复杂产品较适用，值得推广应用。 2、不锈钢表面镜面光亮处理方法 有时我们需要把不锈钢表面做得很亮，看起来像面镜子似的。我们可以根据不锈钢水箱的施工难易程度和用户要求分别采用机械抛光、化学抛光和电化学等方法来达到镜石光泽。下面我分别介绍这三种方法优缺点，仅供大家参考选用： 机械抛光特点：表面的光整平性好，光亮劳动强度大，成本较高且污染严重，复杂件难加工，整个产品光泽度很难达到一致，光泽度保持时间不长，仅使用于中小件的处理。 化学抛光的特点：投资少，复杂件也能能抛，效率高，使用于复杂产品的表面抛光。对不锈钢表面抛光光亮度要求不高的产品表面可采用此种方法处理，处理速度快的小批量加工比较合算，处理过程中有气体溢出，需要适风设备。 电化学抛的特点：镜面光泽度高且能长期保持，易操作，工艺性稳定，污染少，成本低，防污染性好。适用于要求长时间保持镜面光泽和各种物件，可广泛推广使用。 3、表面着色处理 不锈钢表面着色可以增加不锈钢产品的花色品种，而且提高产品耐磨性和耐磨能性。不锈钢着色方法有如下几种： （1）离子沉积氧化物或氧化物； （2）高温氧化法； （3）化学氧化法、电化学氧化法； （4）气相裂解法。 下面我们简述下各种方法： （1）离子沉积氧化物或氧化物法，就是将不锈钢工件放在真空镀膜机中进行真空蒸发镀色。例如镀钛金的手表壳和手表带等，一般都是金黄色。这种方法适用于大批量产品的加工。因为投资量大，成本高，小批量生产不合算。 （2）高温氧化法是在特定的熔盐中，浸入工件保持在一定的工艺范围，使工件形成一定厚度氧化膜，而呈现出各种不同色泽。