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第四章 核电厂结构常用金属材料-PPT文档资料

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常用金属材料ppt课件

常用金属材料ppt课件

表1-3 碳素结构钢部分牌号、成分与力学性能
化学成分(质量分数,%)
力学性能
牌号
质量 等级
C
Si
S
P
Mn
σsห้องสมุดไป่ตู้
σb δ(%)
不大于
/MPa /MPa
Q195
——
0.06~0 .12
0.25~ 0.50
0.03
0.050
0.0 45
195
315~ 430
33
Q215
A
0.09~0 0.25~ .15 0.55
(1)白口铸铁
白口铸铁：碳以游离碳化物的 形式析出的铸铁，断口呈白色。 白口铸铁硬而脆，难以加工， 很少用来制造零件，有时利用 其硬而耐磨的特点制造某些耐 磨零件，如球磨机的衬板、磨 球等。
耐热性能的钢称作耐热钢。
3.钢的牌号和应用
(1)非合金钢
1)普通碳素结构钢（p28） 牌号： 例如 Q235F
“Q” 表示屈服点， “235” 表示屈服点值为235MPa, “F” 表示脱氧方法（沸腾钢）。 用途 ： 碳素结构钢w(C)为0.06%~0.38%。 主要用来制造一般工程结构和普通机床零件， 通常轧制成各种型材、板材和线材等。
如钻头、绞刀、量块和冲模等。
(4)铸钢
将熔炼好的钢液直接铸成零件毛坯，不再进行锻造的钢件称 铸钢件。 性能特点：铸钢的综合性能和焊接性能均优于铸铁， 用途：主要用于制造承受重载荷及冲击载荷的构件。 如锻锤机架、齿轮、轧辊等。 在各类铸造合金中， 铸钢的应用仅次于铸铁。
主要分为：铸造碳钢和 铸造合金钢。
铁素体 +石墨
铸铁组织
铁素体 +珠光体 +石墨

核电站设备主要金属材料

核电站设备主要金属材料

1.核岛用金属材料概述不同堆型，其结构和用途虽有所不同，但在实现核裂变反应和可控制的过程是相同的，都需要燃料元件、堆内构件、控制棒、反射层、冷却剂和慢化剂（快堆除外）以及包容他们的压力容器或压力管道等，因而需要各种各样的材料来制作相关部件，以实现核能向热能、热能向电能的安全、高效率的转化。

按照相关设备部件服役工况或使用功能的不同，核电设备可分为核一级、核二级、核三级和非核级。

有核级要求的设备，一般即称其所用材料为核电关键材料。

核电常用的关键材料大体可分为碳钢、不锈钢和特殊合金；若进一步细分，则有碳（锰）钢、低合金钢、不锈钢、锆合金、钛铝合金和镍基合金等，按品种则有铸锻件、板、管、圆钢、焊材等等。

核反应堆的发展，从一开始就包括了材料的开发与优化，材料的发展决定了其发展情况。

因为核电具有新的热传导条件及特殊的环境条件，如辐照或冷却剂腐蚀等，要求所用材料必须能适合于这些应用条件；强调材料的另一个原因，是核电站系统比常规电站有更高的安全要求。

由于我国目前主要是建造第二代成熟的1000MW压水堆核电站、通过技术引进并吸收国外先进技术以发展先进的第三代1000MW级压水堆核电站。

因此，本讲义以压水堆核电站为例，对其不同设备的用材做一简单介绍。

在压水堆核岛中，主要设备除反应堆及压力容器外，还有蒸汽发生器、冷却剂主泵机组、稳压器及主管道等。

由于这些部件在核岛内的位置、作用和工况不同，故材料的使用要求和环境条件也不尽相同，不同程度地存在辐照或酸腐蚀等；不仅要考虑常规的一些要求（如强度、韧性、焊接性能和冷热加工性能），而且须考虑辐照带来的组织、性能、尺寸等变化，如晶间腐蚀，应力腐蚀和低应力脆断、以及材料间的相容性、与介质的相容性，以及经济可行性等。

为便于从它们的服役特点中理解每个部件的功能、选择依据，下面将压水反应堆核岛内重要金属部件的工况、要求以及他们的所用材料体系简述如下。

1.1压水堆零/部件用金属材料1.1.1包壳材料包壳，是指装载燃料芯体的密封外壳。

电厂金属材料课件

电厂金属材料课件

[σ ]= bT／n
在380℃或420 ℃ 以上除按上式计算外，还需按持久强度计算许用应力[σ]：
[σ ]=
1T05／n

T s

T b
以上三式中： ——钢在T温度下的屈服强度；
——钢在T温度下的抗拉强度；
T 105
——钢在T温度下断裂时间为105h的持久强度；
n——安全系数
2019/11/25
• 目前这些高参数大机组锅炉受热面管道均采用含铬量较高的耐热钢来制造， 最常用的9Cr－1Mo型马氏体型耐热钢。属于这一类型的在我国30万以上大 机组上应用的钢种有美国的T9和P9钢，日本的STBA26和STPA26钢，德国 的X12CrMo91钢以及瑞典的H17钢等。
• 为了进一步提高钢的热强性，又添加了2％Mo的9Cr－2Mo钢，即日本的 HCM9M钢。加入了合金元素V和Nb，控制微量加入的Al和N的含量，使钢具 有了更高的热强性和抗高温氧化性能，还具有良好的冲击韧性和稳定的持 久塑性。这类钢目前主要用于制造亚临界、超临界锅炉壁温≤625℃的高 温过热器、壁温≤650℃的高温再热器管道以及壁温≤600℃的高温集箱和 蒸汽管道，也可用于核电设备的热交换器。这类马氏体型的耐热钢，我国 也已研制成功，牌号为10Cr9Mo1VNb钢；引进的材料有：美国的T91和P91， 日本的火STBA28、火STPA28，俄罗斯的10X9Mф Б -III钢，法国的 TUZ10CD－VnbO9.01钢等。
• 12Cr1MoV钢在高温下长期运行过程中，也会发生渗碳体球化及固镕体中合金元素贫化的 现象，而使热强性降低。若因温工作，这种现象更为严重。我国曾研制了 12MoVwWBSiRe（无铬8号）钢，代替12Cr1Mov钢用于制造锅炉管道，但是该钢种的生 产工艺尚不够成熟，质量也还不稳定。

核电材料 ppt课件

核电材料 ppt课件

核燃料的制造
冶炼
转化
矿石
黄饼
பைடு நூலகம்
六氟化铀
浓缩
组装
烧结
组件
破碎
芯块
磨矿
浸取
1、核燃料
0.7%
4%
精炼铀比沙里淘金难多了 在天然铀中，可以用作核燃料铀235的含量只有0.72%， 铀238的含量大于99.2%。天然铀中几乎全是铀238， 要想把铀235的浓度提高，非常困难。因它们属于同 一种元素，化学性质几乎一样，质量相差也不大，只 相差3个中子。
相容性；
2、包壳材料
熔点为2125K
各元素的中子吸收面积
2、包壳材料
如何提高锆的抗腐蚀性
减少阴离子空位
腐蚀机理：
减少O的扩散
氧离子沿着膜中阴离子空穿过氧化膜到达金属表面
电子从金属表面向外运动，使氧化膜在金属和氧化膜界面处生长。
2、包壳材料
氮、碳等杂质元素，即使是微量也对锆的抗蚀性能的影 响也很显著。其中以氮最为有害。Zr的氧化是通过氧的 扩散进行的，氮离子(N3-)置换氧化锆中的氧离子(O2-)， 同时产生附加的空位，增加了氧的扩散速率，从而使氧 化加剧。
高温、高压和强烈的中子辐照
2、包壳材料
Zr 200元/公斤
不锈钢 16元/公斤
2、包壳材料
核性能：小的中子吸收截面，辐照稳定性 特别是热中子堆或用天然铀作燃料的反应堆，对包壳 材料中子吸收截面的限制十分严格。
机械性能：足够的机械强度(高温强度) 化学性能：抗腐蚀性能、与冷却剂、裂变产物及燃料的
1、核燃料 2、包壳材料 3、控制材料 4、慢化剂 5、冷却剂 6、反应堆结构材料（核电用钢） 7、核废料
1、核燃料

核电厂结构常用金属材料PPT

核电厂结构常用金属材料PPT
但它对应力腐蚀敏感，尤其在含氯离子和氧离子的环境中； 在快中子辐照下会因硬化、肿胀、蠕变而造成性能下降，而 且切削加工性能较差。这是在应用中需要注意的问题。
这类钢广泛用于核反应堆中，是压水堆堆芯容器堆焊层、热 屏、管道、阀门、泵等的主要选材。
22
4．双相不锈钢
（如1Cr21Ni5Ti，1Cr18Mn10Ni5Mo3N）
如：Q235A.F， 即该钢是屈服强度为235MPa，A 级的沸腾钢。
8
碳素结构钢的用途
Q195，Q215，Q235A，Q235B等钢塑性较 好，有一定的强度，通常轧制成钢筋、钢板、 钢管等用于桥梁、建筑物等的构件，也可用 来做普通的螺钉、螺帽、铆钉等。
一般在热轧状态下使用，不再进行热处理。 但也可以进行正火、调质、渗碳等。
9
2．优质碳素结构钢
优质碳素结构钢用平均碳质量分数的万分数 的数字表示，若钢中锰的质量分数较高，则 在这类钢的后面附加符号“Mn”表示。
如：“20”表示钢中平均含碳质量分数为 0.20%的优质碳素结构钢；
“16Mn”表示钢中平均含碳质量分数为0.16%， 并且含较多的Mn的优质碳素结构钢。
10
和顶吹转炉钢等。
5
按用途分
还可以分为： 碳素结构钢，用于制造各种工程结构件和机
器零件。 碳素工具钢，用于制造各种刀具、量具、模
具等；
6
按钢的冶炼方法分
可分为：平炉钢、转炉钢。 转炉钢又可进一步分为： 碱性转炉钢如，、酸性转炉钢 顶吹转炉钢等。
7
碳钢的牌号和用途
1．碳素结构钢
碳素结构钢的牌号是这样制定的：这类钢要保证机械性能，故以机械性能（屈服 强度）标注其牌号（Q+数字）。
马氏体钢主要用于抗弱腐蚀介质，同时要求较高的 韧性和承受冲击载荷的零部件。如汽轮机叶片、水 压机阀、结构件和螺栓等，在反应堆环境中主要用 于2、3级辅助泵传动轴、蒸发器支撑件、控制棒驱 动机构等。

核电站设备主要金属材料

核电站设备主要金属材料

1.核岛用金属材料概述不同堆型，其结构和用途虽有所不同，但在实现核裂变反应和可控制的过程是相同的，都需要燃料元件、堆内构件、控制棒、反射层、冷却剂和慢化剂（快堆除外）以及包容他们的压力容器或压力管道等，因而需要各种各样的材料来制作相关部件，以实现核能向热能、热能向电能的安全、高效率的转化。

按照相关设备部件服役工况或使用功能的不同，核电设备可分为核一级、核二级、核三级和非核级。

有核级要求的设备，一般即称其所用材料为核电关键材料。

核电常用的关键材料大体可分为碳钢、不锈钢和特殊合金；若进一步细分，则有碳（锰）钢、低合金钢、不锈钢、锆合金、钛铝合金和镍基合金等，按品种则有铸锻件、板、管、圆钢、焊材等等。

核反应堆的发展，从一开始就包括了材料的开发与优化，材料的发展决定了其发展情况。

因为核电具有新的热传导条件及特殊的环境条件，如辐照或冷却剂腐蚀等，要求所用材料必须能适合于这些应用条件；强调材料的另一个原因，是核电站系统比常规电站有更高的安全要求。

由于我国目前主要是建造第二代成熟的1000MW压水堆核电站、通过技术引进并吸收国外先进技术以发展先进的第三代1000MW级压水堆核电站。

因此，本讲义以压水堆核电站为例，对其不同设备的用材做一简单介绍。

在压水堆核岛中，主要设备除反应堆及压力容器外，还有蒸汽发生器、冷却剂主泵机组、稳压器及主管道等。

由于这些部件在核岛内的位置、作用和工况不同，故材料的使用要求和环境条件也不尽相同，不同程度地存在辐照或酸腐蚀等；不仅要考虑常规的一些要求（如强度、韧性、焊接性能和冷热加工性能），而且须考虑辐照带来的组织、性能、尺寸等变化，如晶间腐蚀，应力腐蚀和低应力脆断、以及材料间的相容性、与介质的相容性，以及经济可行性等。

为便于从它们的服役特点中理解每个部件的功能、选择依据，下面将压水反应堆核岛内重要金属部件的工况、要求以及他们的所用材料体系简述如下。

1.1压水堆零/部件用金属材料1.1.1包壳材料包壳，是指装载燃料芯体的密封外壳。

第四章核反应堆材料详解演示文稿

来源：α、β粒子,γ射线,中子和裂变碎片
（1）带电粒子和γ射线
β粒子、 γ射线通过物质时会引起电离或电子激发，即它们仅扰动物 质中原子和电子。由于β射线的射程短，因此电离主要是由于γ射线的 影响。电离作用使化合物的化学键破坏而分解成单体。由于α粒子在
物质中射程较短，在热中子反应堆中，它们并不重要，暂不讨论。
▪ 设计时，堆材料的使用性能需与工况要求相互匹配，并留有充足 余量，需要通过合理选材、改进工艺或开发新材料，以降低成本、 延长寿命和改进堆型。
▪ 在核电站的定型化、 标准化、系列化和商品化的各阶段中，都需要 有大量材料数据作基础。
第四页，共五十五页。
2003年4月12日，南Texas USA
2002年3月6日，Davis-Besse USA
(3)燃料的化学稳定性好。燃料对冷却剂具有抗腐蚀能力；
(4)熔点高，且在低熔点时不发生有害的相变； (5)机械性能好，易于加工。
第十五页，共五十五页。
核燃料分类
金
属
型
燃
料
金 铀
属 合
铀 金
核
燃
料
固
体
燃
料
陶
瓷
型
燃
料
二 碳 氮
氧 化 化
化 铀 铀
铀U UC UN
O
2
弥 散 型 燃 料
第十二页，共五十五页。
对于具有较大热中子吸收截面的材料。 （n，γ）反应产物是靶核的同位素 ➢产物没有放射性，那么发生光子时，核会被反冲从而引起原子位移； ➢产物有放射性，那么其放出的粒子会使材料中掺入杂质原子。
（n，α），（n，β）反应直接产生杂质原子。
相比于快中子，每次俘获产生的杂质原子只有一个，所以热中子俘获引起的辐照损 伤比快中子小。

常见的金属材料完整版ppt课件

我们的日常生活 离不开金属
可编辑课件PPT
1
应用广泛的金属材料
可编辑课件PPT
2
第一节 常见的金属材料
可编辑课件PPT
3
探究一： 探究金属的物理性质
1、色泽
我们已知道：
金属的物理性质
有
。
2、状态 3、密度
提出问题：
其他方面的物理 性质是怎样的？
4、硬度 5、熔、沸点 6、延展性
金属还具有的物理性质
可编辑课件PPT
12
二、合金
• 1、定义： 在一种金属中加热熔合其他金属或非金
属而形成的具有金属特性的物质。
①合金的形成过程属于 物理 变化
金属 Mg Fe
熔点 649 1535
沸点 1090 2750
Mg和 Fe 能用加热 熔合的方法形成合金吗？ 为什么？
② 合金中一定含有 金属 ③合金一定为 混合 物 ④合金中元素以的形式存在 单质
密度最小的金属是_______________锂____
可编辑课件PPT
9
考虑物质的用途时， 物质的性质 需要考虑那些因素？
可编辑课件P期的青铜奔马（马踏飞燕) 现已成为我国的旅游标志 .
可编辑课件PPT
铁 河北沧州的 狮子(宋1代1 )
铝合金 钛合金
不锈钢 锰钢
良
100 99 74 61 27 17 7.9
大 金 铅 银 铜 铁 锌 铝小 19.3 11.3 10.5 8.92 7.86 7.14 2.7
高 钨 铁 铜 金 银 铝 锡低
3410 1535 1083 1064 962 660 232
大铬铁 银 铜 金 铝 铅 小
9 4-5 2.5-4 2.5-3 2.5-3 2-2.9 1.5

【可编辑全文】常用金属材料及热处理-图文


工艺性能
工艺性能：指材料承受各种加工、处理的能力的那些性能 。
1. 铸造性能：指金属或合金是否适合铸造的一些工艺性能 ，主要包括流动性能、充满铸模能力；收缩性、铸件 凝固时体积收缩的能力；偏析指化学成分不均性。
2. 焊接性能：指金属材料通过加热或加热和加压焊接方 法，把两个或两个以上金属材料焊接到一起，接口处 能满足使用目的的特性。
）钢的分类：
低碳钢 ( ωc≤0.25%)
1）以含碳量分
（ 中碳钢(0.25% ≤ ωc ≤ 0.6%)
按碳的质量分数ωC%） 高碳钢(0.6% < ωc ≤ 2.11%)
2）以化学成份分
（按合金成份）
碳素钢（以Fe、C成份为主） 合金钢（除Fe、C外，还有其它合
金元素）
普通钢（ωs≤0.05% ;ωp≤0.045%）
如：GCr15SiMn（表示ωCr=1.5% 的滚动轴承 钢成)份： ωC=1∼1.15%, 加入了Mn、Si等合金元素，热处 理后使用。
（二）工具钢
1、碳素工具钢
牌号：
字母T + 数字+ 质量级别
表示工 具钢
表示碳的平均千 分含量（7∼13）
末尾标，表示 是高级优质
如T7（表示含碳量为ωC≈0.7%的碳素工具钢）； 如T10（表示含碳量为ωC≈1.0%的碳素工具钢） ；
铁碳合金相图
铁碳合金相图：表示在平衡状态下铁碳合 金。的化学成分、相、组织与温度的关系图。 利用它可以研究钢和铸铁的内部组织及其变 化规律，从而为更好的利用它们，并为制定 热处理、压力加工等工艺规程打下基础。在 工程中一般研究的铁碳合金状态图实际上都 是铁与渗碳体两组元构成的状态图。
铁碳合金的相图及组织转变

第四章--核反应堆材料..


4. 冷却剂材料
冷却剂材料要求
中子吸收和感生放射性小； 高的沸点和低的熔点； 高的比热，唧送功率低； 热导率大； 有良好的热和辐照稳定性； 和系统其他材料相容性好； 价格便宜。
常用冷却剂
水
重 水
水作为冷却剂和慢化剂 沸点低、存在沸腾临界、在 主要应用于轻水堆 高温下有腐蚀作用
和浓度(富集度)，除控制材料外，堆芯所有结构材料的
中子吸收截面都应该尽可能地小；
为减少放射性危害，制造反应堆的材料活化截面也应该
尽可能小，含长半衰期元素少，如Co。
3 反应堆材料的性能要求-2
（2） 机械性能 强度、塑韧性和热强性高，缺口敏感性和晶体长 大倾向性小。 （3）化学性能 抗腐蚀、抗高温氧化能力强；点腐蚀、晶间腐蚀 和应力腐蚀倾向性小。 （4）辐照性能 辐照期间组织、结构应稳定，脆化、肿胀等辐照 效应和PCI（芯块与包壳的相互作用）小； 杂质和气体合量少，纯洁度高，尤其Cu、P、S 含量应尽量少，成分偏析小； 晶粒和沉淀强化相要细小稳定。
2. 核燃料
核燃料：在反应堆内能使核裂变反应自持的易裂变物质。可 作为核燃料的易裂变物质是铀-233、铀-235和钚-239。其中铀235是天然存在的，而铀-233和钚-239分别由钍-232和铀-238用 人工方法转换而得。
核燃料要求
(1)热导率高； (2)抗辐照能力强，以达到高的燃耗； (3)燃料的化学稳定性好。燃料对冷却剂具有抗腐蚀能力； (4)熔点高，且在低熔点时不发生有害的相变； (5)机械性能好，易于加工。
对于能量为1MeV的中子，可以在铁中发生一次弹性碰撞将评价使几百个原子 产生位移。其中某些位移原子有可能移动到另一个空位而不造成材料缺陷。 快中子穿过物质产生大量位移原子，这些位移原子都在一次碰撞原子附件很小 的体积内产生，主要导致大量的能量传递给这样的小体积的物质，从而使这块 小体积物质在短时间内温度升高甚至熔化。
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2．优质碳素结构钢
优质碳素结构钢用平均碳质量分数的万分数
的数字表示，若钢中锰的质量分数较高，则 在这类钢的后面附加符号“Mn”表示。 如：“20”表示钢中平均含碳质量分数为 0.20%的优质碳素结构钢； “16Mn”表示钢中平均含碳质量分数为0.16%， 并且含较多的Mn的优质碳素结构钢。

按用途分
还可以分为：
碳素结构钢，用于制造各种工程结构件和机
器零件。 碳素工具钢，用于制造各种刀具、量具、：平炉钢、转炉钢。
转炉钢又可进一步分为：
如， 碱性转炉钢、酸性转炉钢
顶吹转炉钢等。
碳钢的牌号和用途
1．碳素结构钢
优质碳素钢用途
主要用于制造各种机器零件。 08F钢塑性好，可用于制造冷冲压零件； 10、20钢冷冲压性和焊接性能好，用作冲压
件和焊接件，经热处理（渗碳）也可制造轴、 销等零件； 35、40、45、50钢经热处理可获得良好的综 合机械性能，可用于制造齿轮、轴、套筒等 零件； 60、65号钢主要用来制造弹簧。
第四章
核电厂结构常用金属材料
内容提要
4.1 碳钢
4.2 不锈钢 4.3 有色金属 镍及镍合金 钛及钛合金 轴承合金
4.1 碳钢
碳钢由于其冶炼、加工方便，价格低廉，有
一定的强度，同时塑、韧性还比较好，因此 广泛地在工业、农业、国防中得到应用。核 电厂中也有应用，核电厂安全壳内层使用碳 钢，压力容器使用低合金碳钢。
3．碳素工具钢
碳素工具钢的碳质量分数在0.65-1.35%之间，
钢号用平均碳质量分数的千分数的数字表示， 数字前冠以T（“碳”的拼音字头）。如： “T10” 表示碳质量分数1.0%（千分之10）的 钢。 碳素工具钢均为优质钢，如在钢号后面标注 “A”则表示为高级优质碳素钢。“T12A”表示 碳质量分数为1.2%的高级优质碳素钢。
碳素结构钢的牌号是这样制定的：这类钢要保证机械性能，故以机械性能（屈服 强度）标注其牌号（Q+数字）。 “Q”代表屈服强度，数字代表屈服强度值，单位MPa； 后缀“A”,“B”,“C”,“D”代表质量等级，即杂质元素磷、硫的含量，其中“A”等级最 低，杂质含量最高； 若在牌号后面再标注，“F”“b”，“Z”或“TZ”，则为脱氧方式。 “F”为沸腾钢 “b”为半镇静钢 “Z”为镇静钢 “TZ”为特殊镇静钢（参见表4-1） 。
如：Q235A.F， 即该钢是屈服强度为235MPa，A 级的沸腾钢。
碳素结构钢的用途
Q195，Q215，Q235A，Q235B等钢塑性较
好，有一定的强度，通常轧制成钢筋、钢板、 钢管等用于桥梁、建筑物等的构件，也可用 来做普通的螺钉、螺帽、铆钉等。 一般在热轧状态下使用，不再进行热处理。 但也可以进行正火、调质、渗碳等。
4．核电站用低合金碳钢
压水堆压力容器用钢是在碳素锅炉钢的基础上进行 研究，逐渐添加一些合金元素以增加强度和淬透性； 同时降低碳、铬、钼含量，提高锰含量以改善焊接 性能；为了减少辐照脆化效应，需要严格控制铜、 磷、钒、砷、锑等微量有害元素的含量。因此压力 容器用钢是低合金碳钢，我国用的是Ni-Mn-Mo低合 金碳钢。 压力容器内壁要堆焊1-2层奥氏体不锈钢，约5-6毫 米厚，以增加压力壳的抗腐蚀性能和耐磨性。
碳钢的分类
铁碳合金中碳质量分数在0.008% - 2.11%的
合金称为钢。常用的碳钢，按其含碳量又可 以分为低碳钢、中碳钢和高碳钢。 碳质量分数在0.008 – 0.25% 的为低碳钢； 0.25 – 0.60% 的为中碳钢； 0.60 - 1.3% 的为高碳钢。 高于1.3% 以上的合金，因性能不好，很脆， 应用较少。
不锈钢的成分特点
不锈钢中主要的合金元素有铬、镍、钼、铜、钛、 钴等，碳含量在不锈钢中的作用也不可忽视。
铬是不锈钢最主要的合金元素。实验证明，当钢中
的含铬量增加至12.5at%（11.7wt%）时，阳极电位 由-0.56V突增至+0.2V。这时在钢的表面形成一层 很薄而致密的氧化膜，阻止了钢基体被继续侵蚀， 使钢的耐蚀性发生突变性上升，这就是不锈钢能防 锈的原因，因此不锈钢的含铬量应不低于12wt%。 当铬元素在12%以上时，表面形成稳定而致密的铬 氧化膜，合金呈现钝化。
4.2 不锈钢
不锈钢是指在大气、蒸汽和水等弱腐蚀介质
中耐腐蚀的合金钢，而耐酸、碱、盐等化学 介质腐蚀的的合金钢称为耐酸不锈钢。两者 合起来统称不锈钢。
不锈钢的历史
在上世纪初，“不锈”与“钢”的概念还是对立的。不锈钢
的发现是从研究刀具开始的，1913年英国在研究刀具时发现 钢中加入9-16%的Cr时有良好的抗腐蚀性能。并在1916年取 得专利，主要用于刀具生产。 1916年美国获得“斯太立”合金专利，那是一种Co-Cr， Co-Cr-W合金。他们发现当加入10%的Cr和5%的Co时即使 加入铁也有很好的抗腐蚀性，因此1919年开始使用这种钢。 1912年德国人在法国研究并发现：如果钢中含足量的Cr和Ni， 就能抗氧化和耐酸腐蚀。研究报告在1920年发表并开始生产 和应用这类钢。 这是不锈钢发现和使用的开始，由于这类钢的性能优良，因 此在一个世纪里发展很快。现代不锈钢已经有很多的类型， 它们被用来满足各种不同的需要。
按钢的质量要求
（主要按照磷、硫含量的控制）
碳钢又可分为： 普通碳素钢（P≤0.045%,S≤0.055%） 优质碳素钢(P≤0.040%，S≤0.040%) 高级优质碳素钢（P≤0.035%，S≤0.030%）； 如按用途分还可以分为：碳素结构钢，用于制造各 种工程结构件和机器零件。 碳素工具钢，用于制造各种刀具、量具、模具等； 如按钢的冶炼方法分，可分为：平炉钢、转炉钢。 转炉钢又可进一步分为：碱性转炉钢、酸性转炉钢 和顶吹转炉钢等。
碳素工具钢用途
用于制造各种刀具、量具、模具等。 T7、T8硬度高、韧性较好，可制造冲头、凿
子、锤子等工具； T9、T10、T11硬度高、韧性中等，可用于制 造刨刀、钻头、手锯条、丝锥等刃具及冷作 模具等； T12、T13 硬度高、韧性较低，可制作锉刀、 刮刀等刃具及量规、样套等量具。 碳素工具钢使用前都要进行热处理。