201不銹鋼，既有不銹性，又有耐酸性（耐蝕性）。不銹鋼的不銹性

和耐蝕性是由于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(zhì)中和硝酸

等氧化性介質(zhì)中，其耐蝕性隨鋼中鉻含水量的增加而提高，當鉻含

量達到一定的百分比時，鋼的耐蝕性發(fā)生突變，即從易生銹到不易

生銹，從不耐蝕到耐腐蝕。不銹鋼的分類方法很多。按室溫下的組

織結構分類，有馬氏體型、奧氏體型、鐵素體和雙相不銹鋼；按主

要化學成分分類，基本上可分為鉻不銹鋼和鉻鎳不銹鋼兩大系統(tǒng)；

按用途分則有耐硝酸不銹鋼、耐******不銹鋼、耐海水不銹鋼等等，

按耐蝕類型分可分為耐點蝕不銹鋼、耐應力腐蝕不銹鋼、耐晶間腐

蝕不銹鋼等；按功能特點分類又可分為無磁不銹鋼、易切削不銹鋼

、低溫不銹鋼、高強度不銹鋼等等。由于不銹鋼材具有優(yōu)異的耐蝕

性、成型性、相容性以及在很寬溫度范圍內(nèi)的強韌性等系列特點，

所以在重工業(yè)、輕工業(yè)、生活用品行業(yè)以及建筑裝飾等行業(yè)中獲取

得廣泛的應用。不銹鋼知識（系列 4）不銹鋼的物理化學機械特性  

不銹鋼的物理性能主要用以下幾方面來表示：① 熱膨脹系數(shù)：因溫

度變化而引起物質(zhì)量度元素的變化。膨脹系數(shù)是膨脹－溫度曲線的

斜率，瞬時膨脹系數(shù)是特定溫度下的斜率，兩個指定的溫度之間的

平均斜率是平均熱膨脹系數(shù)。膨脹系數(shù)可以用體積或者是長度表示

，通常是用長度表示。 ② 密度：物質(zhì)的密度是該物質(zhì)單位體積的

質(zhì)量，單位是 kg/m3 或 1b/in3 。 ③ 彈性模量：當施加力于單位

長度棱住的兩端能引起物體在長度上的單位變化時，單位面積上所

需的力稱為彈性模量。單位為 1b/in3 或 N/m3 。  ④ 電阻率：在

單位長度立方體材料的兩對面之間測量的電阻，單位用 Ω?m ， μ

Ω?cm 或（已廢的） Ω/(circular mil.ft) 來表示。
⑤ 磁導率：無量綱系數(shù)，表示物質(zhì)易被磁化的程度，是磁感應強度

與磁場強度之比。 ⑥熔化溫度范圍：確定合金開始凝固和凝固完了

的溫度。 ⑦比熱： 單位質(zhì)量的物質(zhì)溫度改變1度所需要的熱量。在

英制和CGs制中二者比熱的數(shù)值相同，因為熱量的單位（Biu或cal)

取決于單位質(zhì)量的水升高1度聽需的熱量。國際單位制中比熱的數(shù)值

與英制或CGS制是不同的，因為能量的單位（J）是按不同的定義定

的。比熱的單位是Btu(1b?0F)及J/（kg ?k）。 ⑧熱導率：物質(zhì)導

熱的速率的量度。在單位截面積物質(zhì)上建立單位長度上的1度的溫度

梯度時，那么熱導率定義為單位時間傳導的熱量，熱導率的單位為

Btu/(h?ft?0F)或w/(m ?K)。  ⑨熱擴散率：是確定物質(zhì)內(nèi)部溫度前

遷速率的一種性能，是熱導率對比熱和密度乘積的比值，熱擴散率

單位以Btu/(h?ft?0F)或w/(m?k)表示。不銹鋼的性能與組織 目前已

知的化學元素有100多種，在工業(yè)中常用的鋼鐵材料中可以遇到的化

學元素約二十多種。對于人們在與腐蝕現(xiàn)象作長期斗爭的實踐而形

成的不銹鋼這一特殊鋼系列來說，最常用的元素有十幾種，除了組

成鋼的基本元素鐵以外，對不銹鋼的性能與組織影響最大的元素是

：碳、鉻、鎳、錳、硅、鉬、鈦、鈮、鈦、錳、氮、銅、鈷等。這

些元素中除碳、硅、氮以外，都是化學元素周期表中位于過渡族的

元素。實際上工業(yè)上應用的不銹鋼都是同時存在幾種以至十幾種元

素的，當幾種元素共存于不銹鋼這一個統(tǒng)一體中時，它們的影響要

比單獨存在時復雜得多，因為在這種情況下不僅要考慮各元素自身

的作用，而且要注意它們互相之間的影響，因此不銹鋼的組織決定

于各種元素影響的總和。  1) 各種元素對不銹鋼的性能和組織的影

響和作用 1-1. 鉻在不銹鋼中的決定作用：決定不銹鋼性屬的元素

只有一種，這就是鉻，每種不銹鋼都含有一定數(shù)量的鉻。迄今為止

，還沒有不含鉻的不銹鋼。鉻之所以成為決定不銹鋼性能的主要元

素，根本的原因是向鋼中添加鉻作為合金元素以后，促使其內(nèi)部的

矛盾運動向有利于抵抗腐蝕破壞的方面發(fā)展。這種變化可以從以下

方面得到說明：  ① 鉻使鐵基固溶體的電極電位提高 ② 鉻吸收鐵

的電子使鐵鈍化鈍化是由于陽極反應被阻止而引起金屬與合金耐腐

蝕性能被提高的現(xiàn)象。構成金屬與合金鈍化的理論很多，主要有薄

膜論、吸附論及電子排列論。
   1-2. 碳在不銹鋼中的兩重性
   碳是工業(yè)用鋼的主要元素之一，鋼的性能與組織在很大程度上

決定于碳在鋼中的含量及其分布的形式，在不銹鋼中碳的影響尤為

顯著。碳在不銹鋼中對組織的影響主要表現(xiàn)在兩方面，一方面碳是

穩(wěn)定奧氏體的元素，并且作用的程度很大（約為鎳的 30 倍），另

一方面由于碳和鉻的親和力很大，與鉻形成—系列復雜的碳化物。

所以，從強度與耐腐燭性能兩方面來看，碳在不銹鋼中的作用是互

相矛盾的。
   認識了這一影響的規(guī)律，我們就可以從不同的使用要求出發(fā)，

選擇不同含碳量的不銹鋼。
   例如工業(yè)中應用最廣泛的，也是最起碼的不銹鋼 ——0Crl3-

4Cr13 這五個鋼號的標準含鉻量規(guī)定為 12-14 ％，就是把碳要與鉻

形成碳化鉻的因素考慮進去以后才決定的，目的即在于使碳與鉻結

合成碳化鉻以后，固溶體中的含鉻量不致低于 11.7 ％這一最低限

度的含鉻量。     就這五個鋼號來說由于含碳量不同，強度與耐腐

蝕性能也是有區(qū)別的， 0Cr13~2Crl3 鋼的耐腐蝕性較好但強度低于

3Crl3 和 4Cr13 鋼，多用于制造結構零件，后兩個鋼號由于含碳較

高而可獲得高的強度多用于制造媼*******??具等要求高強度及耐磨的

零件。又如為了克服 18－8 鉻鎳不銹鋼的晶間腐蝕，可以將鋼的含

碳量降至 0.03 ％以下，或者加入比鉻和碳親和力更大的元素（鈦

或鈮），使之不形成碳化鉻，再如當高硬度與耐磨性成為主要要求

時，我們可以在增加鋼的含碳量的同時適當?shù)靥岣吆t量，做到既

滿足硬度與耐磨性的要求，又兼顧 — 定的耐腐蝕功能，工業(yè)上用

作軸承、量具與刃具有不銹鋼 9Cr18 和 9Cr17MoVCo 鋼，含碳量雖

高達 0.85-0.95 ％，由于它們的含鉻量也相應地提高了，所以仍保

證了耐腐蝕的要求。
   總的來講，目前工業(yè)中獲得應用的不銹鋼的含碳量都是比較低

的，大多數(shù)不銹鋼的含碳量在 0.1-0.4 ％之間，耐酸鋼則以含碳

0.1~0.2 ％的居多。含碳量大于 0.4 ％的不銹鋼僅占鋼號總數(shù)的一

小部分，這是因為在大多數(shù)使用條件下，不銹鋼總是以耐腐蝕為主

要目的。