Ⅰ 不銹鋼不生銹的原理是什麼
所有金屬都和大氣中的氧氣進行反應,在表面形成氧化膜。不幸的是,在普通碳鋼上形成版的氧化鐵繼續進行氧權化,使銹蝕不斷擴大,最終形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金屬(例如,鋅,鎳和鉻)進行電鍍來保證碳鋼表面,但是,正如人們所知道的那樣,這種保護僅是一種薄膜。如果保護層被破壞,下面的鋼便開始銹蝕。
不銹鋼的耐腐蝕性取決於鉻,但是因為鉻是鋼的組成部分之一,所以保護方法不盡相同。
在鉻的添加量達到10.5%時,鋼的耐大氣腐蝕性能顯著增加,但鉻含量更高時,盡管仍可提高耐腐蝕性,但不明顯。原因是用鉻對鋼進行合金化處理時,把表面氧化物的類型改變成了類似於純鉻金屬上形成的表面氧化物。這種緊密粘附的富鉻氧化物保護表面,防止進一步地氧化。這種氧化層極薄,透過它可以看到鋼表面的自然光澤,使不銹鋼具有獨特的表面。而且,如果損壞了表層,所暴露出的鋼表面會和大氣反應進行自我修理,重新形成這種氧化物"鈍化膜",繼續起保護作用。
因此,所有的不銹鋼元素都具有一種共同的特性,即鉻含量均在10.5%以上。
Ⅱ 不銹鋼中的什麼元素使這種合金鋼不生銹
不是元素導致材料生銹,是空氣的氧氣和空氣中的水分導致材料生銹的。不銹鋼表面和空氣產生
氧化反應
,漸漸變成銹
Ⅲ 不銹鋼里的什麼元素使這種合金鋼不生銹
不銹鋼里含有金屬鉻、金屬鎳。
形成鐵-鉻-鎳合金。這種合金
鋼不易生銹,稱為不銹鋼。
Ⅳ 哪種元素使得不銹鋼不銹
﹝一﹞不銹鋼並不是一個鋼種名稱,不銹鋼的種類很多,目前大約有一百八十餘種,這還不包括許多不銹鋼廠自行開發的特殊不銹鋼鋼種。不同的不銹鋼,它的抗腐蝕性、機械強度、延展性、磁性及加工性等,都可能有相當大的差異。
﹝二﹞所有的不銹鋼中,並沒有任何一種可以應付所有的腐蝕環境而【不銹】的;然而,在一般大氣環境下,大部分不銹鋼是比碳鋼更不易生銹的。
﹝三﹞ 鋼【steel】的基本定義是:鐵基材料可以利用熱處理來變化其性能者。然而,僅有極少數的不銹鋼鋼種,可以藉由熱處理來改變其強度與材質結構。
不銹的原理
不銹鋼之所以不易生銹,是因其含有鉻,在鋼表面上形成一層緻密的氧化鉻保護膜,厚度約10~50A﹝1A=10-8cm﹞。這薄薄的一層,卻扮演著金鍾罩鐵布衫的功能,在一般的大氣或有水的環境下,它可以防止腐蝕性的氣體或液體向內侵蝕,進而保護內部的材質不受侵害;更神奇的是,如果這層保護層受到外界以機械式﹝如刮傷﹞或化學式的損傷,在一般大氣下或有氧的環境下,就有自行修補的能力,以保護內部不被繼續腐蝕。
不銹鋼的成分與種類
不銹鋼是由鐵、鉻、碳及眾多不同元素所組成的合金,鐵是主要成分元素,鉻是第一主要的合金元素。一般而言,鉻含量至少要佔11%才能稱為不銹鋼,因為如果鉻含量不足,則不銹鋼外表將無法形成那層緻密的氧化鉻保護膜,而失去防銹﹝腐蝕﹞的功能。若鉻的含量足夠,在常溫大氣中,是不會生銹的。
一般依其金相組織可以分為五大類:
﹝一﹞奧斯田系不銹鋼
平時最常看到的304不銹鋼即為此類,其標准成分是18%鉻加8%鎳,即一般所稱的18-8不銹鋼。此類不銹鋼的特性為無磁性、無法藉由熱處理方法來改變其金相組織結構、加工性佳,又因含合金元素--鎳,所以抗蝕性優於只含鉻﹝不含鎳﹞的另兩類不銹鋼。
300系不銹鋼主要的用途有:一般民生用途如廚房餐具、建材、醫療衛生器材、食品加工用材、交通工具、化工設備及管件、機械設備及零件。在一般人的心目中,所謂的不銹鋼就是指300系不銹鋼等﹝尤其是指304不銹鋼﹞。
﹝二﹞麻田散系不銹鋼
這類不銹鋼的代表性鋼種為410,其化學成分含13%鉻、0.15%以下的碳及少量的其他元素合金。原料價格較便宜,具有磁性、可經由熱處理硬化、增加強度。但因不含鎳,其抗腐蝕性劣於一般的304不銹鋼,故只能用於輕度腐蝕環境。一般用途有軸承、醫療用具及刀具等。
﹝三﹞肥粒系不銹鋼
這類不銹鋼的代表性鋼種為430,其標准化學成份為16~18%鉻,含碳量低。此類不銹鋼具有磁性,若我們所看見的不銹鋼板片可被磁鐵吸附住,很有可能便屬於此類不銹鋼。因不含鎳而價格較廉,典型用途有廚房用具、織網及飾品等。
﹝四﹞析出硬化型不銹鋼
美國鋼鐵協會AISI編號為600系不銹鋼。這類不銹鋼除了含鉻與鎳之外,還含有析出硬化的元素如銅、鋁與鈦,使材料硬化、強度升高。這類不銹鋼的典型用途為:閥件、馬達軸心、石化設備及高爾夫球頭等。
﹝五﹞雙相不銹鋼
這類不銹鋼的典型鋼種為2205,即22%鉻和5%鎳。這類鋼種的特性是:強度佳﹝遠優於304﹞耐蝕性亦佳,因此常用於石化業管線、壓力容器及心軸等。
不銹鋼的優點
﹝一﹞耐蝕性佳
﹝二﹞美觀
﹝三﹞衛生:不銹鋼表面可以杜絕細菌的滋生,對於食品加工、貯存而言,可將食物腐敗或污染【甚至中毒】的機率降至最低。不銹鋼易於清洗且不易附著的特性,使得不銹鋼特別適用於醫院、廚房、食品加工儲存等設備。
﹝四﹞耐久性:以美國紐約市的克萊斯勒摩天大樓為例,建立於1930年,其外表採用了302不銹鋼,經歷七十個年頭,仍完好如新。
﹝五﹞ 耐高溫及耐火性
六﹞良好的加工性
﹝七﹞良好的機械性質:1995年日本阪神大地震中,在大阪所有的建築物幾乎都倒塌了,然而有一以不銹鋼建構的二層房屋,毫發無傷地屹立不搖。
﹝八﹞綠色產品:不銹鋼產品是100%可以再回收利用,即使是使用到使用壽命終結,仍有剩餘價值。
不銹鋼的生命周期成本
不銹鋼製品的材料成本約為碳鋼的五至十倍,因此許多的消費者仍會舍優取廉。但是如果我們用長時間的角度來看不銹鋼的價值,則就不會嫌貴了。
Ⅳ 不銹鋼中什麼元素使這種合金鋼不生銹
銹鋼中的主要合金元素是Cr(鉻),只有當Cr含量達到一定值時,鋼材有耐蝕回性。
不銹鋼的耐蝕性隨含碳量答的增加而降低,因此,大多數不銹鋼的含碳量均較低,最大不超過1.2%。
不銹鋼中還含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。
不銹鋼(Stainless Steel)是不銹耐酸鋼的簡稱,耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質或具有不銹性的鋼種稱為不銹鋼;而將耐化學腐蝕介質(酸、鹼、鹽等化學浸蝕)腐蝕的鋼種稱為耐酸鋼。
由於兩者在化學成分上的差異而使他們的耐蝕性不同,普通不銹鋼一般不耐化學介質腐蝕,而耐酸鋼則一般均具有不銹性。「不銹鋼」一詞不僅僅是單純指一種不銹鋼,而是表示一百多種工業不銹鋼,所開發的每種不銹鋼都在其特定的應用領域具有良好的性能。成功的關鍵首先是要弄清用途,然後再確定正確的鋼種。
Ⅵ 不銹鋼中的什麼元素使這種合金剛鋼不生銹
鉻是使不銹鋼獲得耐蝕性的基本元素,當鋼中含鉻量達到12%左右時,鉻與腐回蝕介質中的氧答作用,在鋼表面形成一層很薄的氧化膜(
自鈍化膜),可阻止鋼的基體進一步腐蝕。除鉻外,常用的合金元素還有鎳、鉬、鈦、鈮、銅、氮等,以滿足各種用途對不銹鋼組織和性能的要求。
Ⅶ 不銹鋼中各個元素的作用,什麼元素讓不銹鋼不生銹
鉻是使不銹鋼獲得耐蝕性的基本元素,當鋼中含鉻量達到12%左右時,鉻與腐蝕介質中的版氧作用,在權鋼表面形成一層很薄的氧化膜( 自鈍化膜),可阻止鋼的基體進一步腐蝕。除鉻外,常用的合金元素還有鎳、鉬、鈦、鈮、銅、氮等,以滿足各種用途對不銹鋼組織和性能的要求。
Ⅷ 不銹鋼螺絲中的什麼元素使不銹鋼螺絲不生銹
不銹鋼螺絲的不銹性和耐蝕性是由於不銹鋼螺絲表面上富鉻氧化膜(內鈍化膜)的形成。這種不銹容性和耐蝕性是相對的。試驗表明,鋼在大氣、水等弱介質中和硝酸等氧化性介質中,其耐蝕性隨鋼中鉻含量的增加而提高,當鉻含量達到一定的百分比時,鋼的耐蝕性發生突變,可以從易生銹到不易生銹,從不耐蝕到耐腐蝕。除鉻外,常用的合金元素還有鎳、鉬、鈦、鈮、銅、氮等,以滿足各種用途對不銹鋼組織和性能的要求。
Ⅸ 不銹鋼之所以不生銹,裡面含有什麼元素
不銹鋼是指在空氣、水、蒸汽等弱腐蝕介質中不生銹和在酸、鹼、鹽溶液等強腐蝕介質中耐腐蝕的鋼。其中一些在弱腐蝕介質中不生銹的鋼,不一定在強腐蝕介質中耐腐蝕,而在強腐蝕介質中耐腐蝕的鋼,一般都具有良好的不銹性。
不銹鋼是在碳素鋼的基礎上添加一定含量的鉻元素冶煉製成。它為什麼不生銹耐腐蝕呢?主要原因就在於鋼中含有鉻。由於鉻的影響,在腐蝕介質的作用下,鋼件表面生成一層堅固緻密的氧化物膜,稱作「鈍化膜」。這層膜極薄而透明,肉眼幾乎看不到,看到的依然是銀亮光澤的金屬表面。這層膜使金屬與外界的介質隔離,阻止金屬被進一步腐蝕;並且還具有自我修復的能力,如果一旦遭到破壞,鋼中的鉻會與介質中的氧重新生成鈍化膜,繼續起保護作用。
碳素鋼與這就不一樣。在腐蝕介質的作用下,碳素鋼表面會很快生成鬆散的氧化鐵層,就是常說的銹,它不能阻止金屬與介質隔離,外界的氧原子不斷往內擴散而使鋼件繼續生銹、腐蝕,以致完全破壞。
不銹鋼能夠不生銹、耐腐蝕,所需要的最低鉻含量是多少呢?美國、歐洲標准中規定為不小於10.5%(質量分數,後同),日本工業標准規定一般不小於約11%,我國一般認為不小於12%。實際上,不銹鋼的耐腐蝕性能,對鉻元素的含量要求,取決於腐蝕介質的種類、濃度、溫度、壓力、流動速度,以及鋼中除鉻以外的其它合金元素等許多因素。
為了使不銹鋼既具有良好的耐腐蝕性能,又具有良好的力學和物理等其它性能,根據不同要求,鋼中除添加較高含量的合金元素鉻以外,還匹配添加鎳、鉬、錳、氮等其它合金元素。這樣,不僅可以改變鈍化膜的化學組成,強化它在苛刻介質中的耐腐蝕能力,而且使鋼材還能獲得足夠的強度、塑性和韌性,以及良好的工藝性能,如可焊接性、加工成型性等。
Ⅹ 不銹鋼之所以不生銹,裡面含有什麼元素
不銹鋼之所以不生銹,裡面含有Cr元素。
不銹鋼中的主要合金元素是Cr(鉻),只有當Cr含量達到一定值時,鋼材有耐蝕性。因此,不銹鋼一般Cr(鉻)含量至少為10.5%。不銹鋼中還含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。
不銹鋼的耐蝕性隨含碳量的增加而降低,因此,大多數不銹鋼的含碳量均較低,最大不超過1.2%,有些鋼的ωc(含碳量)甚至低於0.03%。
(10)不銹鋼中什麼元素讓它不生銹擴展閱讀
絕大多數不銹鋼製品要求耐腐蝕性能好,像一、二類餐具、廚具、熱水器、飲水機等,有些國外商人對產品還做耐腐蝕性能試驗:用NACL水溶液加溫到沸騰,一段時間後倒掉溶液,洗凈烘乾,稱重量損失,來確定受腐蝕程度(注意:產品拋光時,因砂布或砂紙中含有Fe的成分,會導致測試時表面出現銹斑)
產品用途的不同對焊接性能的要求也各不相同。一類餐具對焊接性能一般不做要求,甚至包括部分鍋類企業。但是絕大多數產品都需要原料焊接性能好,像二類餐具、保溫杯、鋼管、熱水器、飲水機等。
各產品由於用途的不同,其加工工藝和原料的品質要求也不同。一般來說不銹鋼製品的不同,其要求原料厚度公差也各不相同。
象二類餐具和保溫杯等,厚度公差一般要求較高,為-3~5%,而一類餐具厚度公差一般要求-5%,鋼管類要求-10%,賓館用冷櫃用材厚度公差要求為-8%,經銷商對厚度公差的要求一般在-4%~6%間。
同時產品內外銷的不同也會導致客戶對原料厚度公差要求的不同。一般出口產品客戶的厚度公差要求較高,而內銷企業對厚度公差要求相對較低(大多出於成本方面考慮),部分客戶甚至要求-15%。