❶ 不锈钢的主要化学成分有哪些元素
大多数不复锈钢的含碳量均较低,制最大不超过1.2%,有些钢的ωc(含碳量)甚至低于0.03%(如00Cr12)。不锈钢中的主要合金元素是Cr(铬),只有当Cr含量达到一定值时,钢材有耐蚀性。因此,不锈钢一般Cr(铬)含量至少为10.5%。不锈钢中还含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。
不锈钢就是不容易生锈的钢铁,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。
❷ 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。
不锈的原理
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。
不锈钢的成分与种类
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。
一般依其金相组织可以分为五大类:
﹝一﹞奥斯田系不锈钢
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﹞。
﹝二﹞麻田散系不锈钢
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。
﹝三﹞肥粒系不锈钢
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。
﹝四﹞析出硬化型不锈钢
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。
﹝五﹞双相不锈钢
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。
不锈钢的优点
﹝一﹞耐蚀性佳
﹝二﹞美观
﹝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。
﹝五﹞ 耐高温及耐火性
六﹞良好的加工性
﹝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。
不锈钢的生命周期成本
不锈钢制品的材料成本约为碳钢的五至十倍,因此许多的消费者仍会舍优取廉。但是如果我们用长时间的角度来看不锈钢的价值,则就不会嫌贵了。
❸ 304不锈钢生锈可能有哪些原因
1.氯离子
氯离子广泛存在,比如食盐/汗迹/海水/海风/土壤等等。不锈钢在氯离子存在下的环境中,腐蚀很快,甚至超过普通的低碳钢。所以对不锈钢的使用环境有要求,而且需要经常擦拭,除去灰尘,保持清洁干燥。
2.固溶处理
合金元素没有溶入基体,致使基体组织合金含量低,抗蚀性能差。
3.晶间腐蚀
这种不含钛和铌的材料有晶间腐蚀的倾向。加入钛和铌,再配以稳定处理,可以减少晶间腐蚀。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,18-8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。用于需要焊接的场合。较低的碳含量使得在靠近焊缝的热影响区中所析出的碳化物减至最少,而碳化物的析出可能导致不锈钢在某些环境中产生晶间腐蚀。
4.表面现象
表面痕现象是指304不锈钢深加工或者加工产品研磨后,在产品表面发生线装或者点状凹点痕缺陷。
原因:表面、模具表面有异物,压边垫表面有伤疤。
对策:在加工之前去除异物,伤疤,还可以通过充分研磨去除桔皮。
桔皮现象是指304不锈钢成型品在研磨或者其他情况下,表面产生象桔皮一样的形状的现象。
原因:研磨不充分,加工越大桔皮越严重,原材料晶粒粗大,热处理软化。
对策:深加工产品充分研磨,选择适合的热处理条件,控制原材料的晶粒度。
❹ 不锈钢不易生锈是物理性质还是化学性质铁
是物理性质,不是化学性质。因为化学性质,产生的新物质性质,不仅物理性质与原先物质性质不同,而且化学性质也不同。比如铁锈的物理性质和化学性质,都和氧或都和铁原先的性质不同。
而不锈钢,即含有原先物质的物理性质,而且还含原先化学性质。另外更主要的是化学性质的不同物质的比例是恒定的,而不锈钢的不同物质的比例是可根据需要定的,所以不锈钢是物理性质,不是化学性质。
在奥氏体不锈钢中,碳常常被视为有害元素,这主要是由于在不锈钢的耐蚀用途中的一些条件下(比如焊接或经450~850℃加热),碳可与钢中的铬形成高铬的Cr23C6型碳化合物从而导致局部铬的贫化,使钢的耐蚀性特别是耐晶间腐蚀性能下降。
(4)不锈钢不易生锈是因为其中含有什么元素扩展阅读:
生锈是一种化学反应,当铁放的时间长了就会生锈。铁容易生锈,除了由于它的化学性质活泼以外,同时与外界条件也有很大关系。水分是使铁容易生锈的物质之一。
然而,只有水也不会使铁生锈,只有当空气中的氧气溶解在水里时,氧在有水的环境中与铁反应,才会生成氧化铁的东西,这就是铁锈。铁锈是一种棕红色的物质,它不像铁那么坚硬,很容易脱落,一块铁完全生锈后,体积可胀大8倍。
如果铁锈不除去,这海绵状的铁锈特别容易吸收水分,铁也就生锈得更快了。铁在生锈时会更重,大约是原来的3至5倍的重量。
❺ 不锈钢为什么不容易生锈
不锈钢的耐腐蚀性取决于铬(Cr)。在铬的添加量达到10.5%时,钢的耐大气腐蚀性能显著增加内,但铬含量更容高时,尽管仍可提高耐腐蚀性,但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时,把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面,防止进一步地氧化。这种氧化层极薄,透过它可以看到钢表面的自然光泽,使不锈钢具有独特的表面。而且,如果损坏了表层,所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理,重新形成这种氧化物"钝化膜",继续起保护作用。 因此,所有的不锈钢元素都具有一种共同的特性,即铬含量均在10.5%以上。
当在不锈钢中加入镍元素后,就成为了奥氏体不锈钢,镍的加入以及随着镍含量的提高,导致钢的热力学稳定性增加,因此奥氏体不锈钢具有更好的不锈性和耐氧化性介质的性能,且随着镍含量增加,耐还原性介质的性能进一步得到改善。值得指出,镍还是提高奥氏体不锈耐许多介质穿晶型应力腐蚀的唯一重要元素。
❻ 哪些原因导致不锈钢生锈的
导致表面腐蚀(生锈)常见原因:
不锈钢表面有其他金属元素(如铁质材料)内的粉容尘或颗粒附着,在潮湿的空气中,附着物与不锈钢间的冷凝水,将二者连成一个微电池,引发电化学腐蚀;
不锈钢表面粘附含有酸、碱、盐类物质(如装修墙壁的碱水、石灰水、其它装修材料、有机物汁液或使用有害介质的薄膜和材料包裹),长时间形成金属表面的腐蚀;
在有污染的空气中(如含有大量硫化物、氧化碳、氧化氮、盐类物质的大气 ),遇冷凝水,形成硫酸、硝酸、醋酸液点等,引起化学腐蚀;
导致局部腐蚀的常见原因:
应力腐蚀:金属在腐蚀介质及拉应力(外加应力或内应力)的一起效果下发作决裂表象。通常出现在受力部位;
晶间腐蚀:指沿晶界进行的腐蚀,使晶粒的衔接遭到损坏。通常出现在被敲打、弯折的部位;
点腐蚀: 表面钝化膜受到局部损坏而造成的。常见于 加工时割渣、飞溅等易生锈物质的附着或击伤的位置;
……。
❼ 不锈钢之所以不生锈,里面含有什么元素
不锈钢是指在空气、水、蒸汽等弱腐蚀介质中不生锈和在酸、碱、盐溶液等强腐蚀介质中耐腐蚀的钢。其中一些在弱腐蚀介质中不生锈的钢,不一定在强腐蚀介质中耐腐蚀,而在强腐蚀介质中耐腐蚀的钢,一般都具有良好的不锈性。
不锈钢是在碳素钢的基础上添加一定含量的铬元素冶炼制成。它为什么不生锈耐腐蚀呢?主要原因就在于钢中含有铬。由于铬的影响,在腐蚀介质的作用下,钢件表面生成一层坚固致密的氧化物膜,称作“钝化膜”。这层膜极薄而透明,肉眼几乎看不到,看到的依然是银亮光泽的金属表面。这层膜使金属与外界的介质隔离,阻止金属被进一步腐蚀;并且还具有自我修复的能力,如果一旦遭到破坏,钢中的铬会与介质中的氧重新生成钝化膜,继续起保护作用。
碳素钢与这就不一样。在腐蚀介质的作用下,碳素钢表面会很快生成松散的氧化铁层,就是常说的锈,它不能阻止金属与介质隔离,外界的氧原子不断往内扩散而使钢件继续生锈、腐蚀,以致完全破坏。
不锈钢能够不生锈、耐腐蚀,所需要的最低铬含量是多少呢?美国、欧洲标准中规定为不小于10.5%(质量分数,后同),日本工业标准规定一般不小于约11%,我国一般认为不小于12%。实际上,不锈钢的耐腐蚀性能,对铬元素的含量要求,取决于腐蚀介质的种类、浓度、温度、压力、流动速度,以及钢中除铬以外的其它合金元素等许多因素。
为了使不锈钢既具有良好的耐腐蚀性能,又具有良好的力学和物理等其它性能,根据不同要求,钢中除添加较高含量的合金元素铬以外,还匹配添加镍、钼、锰、氮等其它合金元素。这样,不仅可以改变钝化膜的化学组成,强化它在苛刻介质中的耐腐蚀能力,而且使钢材还能获得足够的强度、塑性和韧性,以及良好的工艺性能,如可焊接性、加工成型性等。
❽ 铂金不锈钢会生锈吗里面有什么元素不会使其生锈
像保温杯那样的二类餐具,厚度公差一般要求比较高,一般为-3~5%,而一类餐具厚度公差一般要求-5%,钢管类要求-10%,宾馆用冷柜用材厚度公差要求为-8%,经销商对厚度公差的要求一般在-4%~6%间,同时产品外销的不同也是会导致客户对原料厚度有要求,一般出口产品客户的厚度公差要求比较高,而内销企业对厚度的公差要求比较低,因为要考虑成本的问题。
❾ 为什么不锈钢不容易生锈
不锈钢的耐腐蚀性取决于铬(Cr)。
在铬的添加量达到10.5%时,钢的耐回大气腐蚀性能显著增加,答但铬含量更高时,尽管仍可提高耐腐蚀性,但不明显。原因是用铬对钢进行合金化处理时,把表面氧化物的类型改变成了类似于纯铬金属上形成的表面氧化物。这种紧密粘附的富铬氧化物保护表面,防止进一步地氧化。这种氧化层极薄,透过它可以看到钢表面的自然光泽,使不锈钢具有独特的表面。而且,如果损坏了表层,所暴露出的钢表面会和大气反应进行自我修理,重新形成这种氧化物"钝化膜",继续起保护作用。 因此,所有的不锈钢元素都具有一种共同的特性,即铬含量均在10.5%以上。
当在不锈钢中加入镍元素后,就成为了奥氏体不锈钢,镍的加入以及随着镍含量的提高,导致钢的热力学稳定性增加,因此奥氏体不锈钢具有更好的不锈性和耐氧化性介质的性能,且随着镍含量增加,耐还原性介质的性能进一步得到改善.值得指出,镍还是提高奥氏体不锈耐许多介质穿晶型应力腐蚀的唯一重要元素.
❿ 不锈钢之所以不生锈,里面含有什么元素
不锈钢之所以不生锈,里面含有Cr元素。
不锈钢中的主要合金元素是Cr(铬),只有当Cr含量达到一定值时,钢材有耐蚀性。因此,不锈钢一般Cr(铬)含量至少为10.5%。不锈钢中还含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。
不锈钢的耐蚀性随含碳量的增加而降低,因此,大多数不锈钢的含碳量均较低,最大不超过1.2%,有些钢的ωc(含碳量)甚至低于0.03%。
(10)不锈钢不易生锈是因为其中含有什么元素扩展阅读
绝大多数不锈钢制品要求耐腐蚀性能好,像一、二类餐具、厨具、热水器、饮水机等,有些国外商人对产品还做耐腐蚀性能试验:用NACL水溶液加温到沸腾,一段时间后倒掉溶液,洗净烘干,称重量损失,来确定受腐蚀程度(注意:产品抛光时,因砂布或砂纸中含有Fe的成分,会导致测试时表面出现锈斑)
产品用途的不同对焊接性能的要求也各不相同。一类餐具对焊接性能一般不做要求,甚至包括部分锅类企业。但是绝大多数产品都需要原料焊接性能好,像二类餐具、保温杯、钢管、热水器、饮水机等。
各产品由于用途的不同,其加工工艺和原料的品质要求也不同。一般来说不锈钢制品的不同,其要求原料厚度公差也各不相同。
象二类餐具和保温杯等,厚度公差一般要求较高,为-3~5%,而一类餐具厚度公差一般要求-5%,钢管类要求-10%,宾馆用冷柜用材厚度公差要求为-8%,经销商对厚度公差的要求一般在-4%~6%间。
同时产品内外销的不同也会导致客户对原料厚度公差要求的不同。一般出口产品客户的厚度公差要求较高,而内销企业对厚度公差要求相对较低(大多出于成本方面考虑),部分客户甚至要求-15%。