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不銹鋼不易生銹是因為其中含有什麼元素

發布時間:2021-02-01 22:31:45

不銹鋼的主要化學成分有哪些元素

大多數不復銹鋼的含碳量均較低,制最大不超過1.2%,有些鋼的ωc(含碳量)甚至低於0.03%(如00Cr12)。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。
不銹鋼就是不容易生銹的鋼鐵,實際上一部分不銹鋼,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於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,即從易生銹到不易生銹,從不耐蝕到耐腐蝕。

❷ 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。

❸ 304不銹鋼生銹可能有哪些原因

1.氯離子

氯離子廣泛存在,比如食鹽/汗跡/海水/海風/土壤等等。不銹鋼在氯離子存在下的環境中,腐蝕很快,甚至超過普通的低碳鋼。所以對不銹鋼的使用環境有要求,而且需要經常擦拭,除去灰塵,保持清潔乾燥。

2.固溶處理

合金元素沒有溶入基體,致使基體組織合金含量低,抗蝕性能差。

3.晶間腐蝕

這種不含鈦和鈮的材料有晶間腐蝕的傾向。加入鈦和鈮,再配以穩定處理,可以減少晶間腐蝕。在空氣中或化學腐蝕介質中能夠抵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,不必經過鍍色等表面處理,而發揮不銹鋼所固有的表面性能,使用於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,18-8鉻鎳鋼等高合金鋼。從金相學角度分析,因為不銹鋼含有鉻而使表面形成很薄的鉻膜,這個膜隔離開與鋼內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。用於需要焊接的場合。較低的碳含量使得在靠近焊縫的熱影響區中所析出的碳化物減至最少,而碳化物的析出可能導致不銹鋼在某些環境中產生晶間腐蝕。

4.表面現象

表面痕現象是指304不銹鋼深加工或者加工產品研磨後,在產品表面發生線裝或者點狀凹點痕缺陷。

原因:表面、模具表面有異物,壓邊墊表面有傷疤。

對策:在加工之前去除異物,傷疤,還可以通過充分研磨去除桔皮。

桔皮現象是指304不銹鋼成型品在研磨或者其他情況下,表面產生象桔皮一樣的形狀的現象。

原因:研磨不充分,加工越大桔皮越嚴重,原材料晶粒粗大,熱處理軟化。

對策:深加工產品充分研磨,選擇適合的熱處理條件,控制原材料的晶粒度。

❹ 不銹鋼不易生銹是物理性質還是化學性質鐵

是物理性質,不是化學性質。因為化學性質,產生的新物質性質,不僅物理性質與原先物質性質不同,而且化學性質也不同。比如鐵銹的物理性質和化學性質,都和氧或都和鐵原先的性質不同。

而不銹鋼,即含有原先物質的物理性質,而且還含原先化學性質。另外更主要的是化學性質的不同物質的比例是恆定的,而不銹鋼的不同物質的比例是可根據需要定的,所以不銹鋼是物理性質,不是化學性質。

在奧氏體不銹鋼中,碳常常被視為有害元素,這主要是由於在不銹鋼的耐蝕用途中的一些條件下(比如焊接或經450~850℃加熱),碳可與鋼中的鉻形成高鉻的Cr23C6型碳化合物從而導致局部鉻的貧化,使鋼的耐蝕性特別是耐晶間腐蝕性能下降。

(4)不銹鋼不易生銹是因為其中含有什麼元素擴展閱讀:

生銹是一種化學反應,當鐵放的時間長了就會生銹。鐵容易生銹,除了由於它的化學性質活潑以外,同時與外界條件也有很大關系。水分是使鐵容易生銹的物質之一。

然而,只有水也不會使鐵生銹,只有當空氣中的氧氣溶解在水裡時,氧在有水的環境中與鐵反應,才會生成氧化鐵的東西,這就是鐵銹。鐵銹是一種棕紅色的物質,它不像鐵那麼堅硬,很容易脫落,一塊鐵完全生銹後,體積可脹大8倍。

如果鐵銹不除去,這海綿狀的鐵銹特別容易吸收水分,鐵也就生銹得更快了。鐵在生銹時會更重,大約是原來的3至5倍的重量。

❺ 不銹鋼為什麼不容易生銹

不銹鋼的耐腐蝕性取決於鉻(Cr)。在鉻的添加量達到10.5%時,鋼的耐大氣腐蝕性能顯著增加內,但鉻含量更容高時,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。
當在不銹鋼中加入鎳元素後,就成為了奧氏體不銹鋼,鎳的加入以及隨著鎳含量的提高,導致鋼的熱力學穩定性增加,因此奧氏體不銹鋼具有更好的不銹性和耐氧化性介質的性能,且隨著鎳含量增加,耐還原性介質的性能進一步得到改善。值得指出,鎳還是提高奧氏體不銹耐許多介質穿晶型應力腐蝕的唯一重要元素。

❻ 哪些原因導致不銹鋼生銹的

導致表面腐蝕(生銹)常見原因:

導致局部腐蝕的常見原因:

❼ 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。

❽ 鉑金不銹鋼會生銹嗎裡面有什麼元素不會使其生銹

像保溫杯那樣的二類餐具,厚度公差一般要求比較高,一般為-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,同時產品外銷的不同也是會導致客戶對原料厚度有要求,一般出口產品客戶的厚度公差要求比較高,而內銷企業對厚度的公差要求比較低,因為要考慮成本的問題。

❾ 為什麼不銹鋼不容易生銹

不銹鋼的耐腐蝕性取決於鉻(Cr)。
在鉻的添加量達到10.5%時,鋼的耐回大氣腐蝕性能顯著增加,答但鉻含量更高時,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。

當在不銹鋼中加入鎳元素後,就成為了奧氏體不銹鋼,鎳的加入以及隨著鎳含量的提高,導致鋼的熱力學穩定性增加,因此奧氏體不銹鋼具有更好的不銹性和耐氧化性介質的性能,且隨著鎳含量增加,耐還原性介質的性能進一步得到改善.值得指出,鎳還是提高奧氏體不銹耐許多介質穿晶型應力腐蝕的唯一重要元素.

❿ 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)不銹鋼不易生銹是因為其中含有什麼元素擴展閱讀

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%。

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