2008.11.30總結
一、不鏽鋼簡介
耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質和酸、鹼、鹽等化學浸蝕性介質腐蝕的鋼。又稱不鏽耐酸鋼。實際應用中，常將耐弱腐蝕介質腐蝕的鋼稱為不鏽鋼，而將耐化學介質腐蝕的鋼稱為耐酸鋼。
由於兩者在化學成分上的差異，前者不一定耐化學介質腐蝕，而後者則一般均具有不鏽性。不鏽鋼的耐蝕性取決於鋼中所含的合金元素。鉻是使不鏽鋼獲得耐蝕性的基本元素，當鋼中含鉻量達到12％左右時，鉻與腐蝕介質中的氧作用，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鏽鋼組織和效能的要求。不鏽鋼通常按基體組織分為：①鐵素體不鏽鋼。
含鉻12％～30％。其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高，耐氯化物應力腐蝕性能優於其他種類不鏽鋼。②奧氏體不鏽鋼。
含鉻大於18％，還含有8％左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好，可耐多種介質腐蝕。③奧氏體-鐵素體雙相不鏽鋼。
兼有奧氏體和鐵素體不鏽鋼的優點，並具有超塑性。④馬氏體不鏽鋼。強度高，但塑性和可焊性較差。
二、不鏽鋼歷史
不鏽鋼是具有60年發展歷程的現代材料
三、不鏽鋼作用
自本世紀初發明不鏽鋼以來，不鏽鋼就把現代材料的形象和建築應用中的卓越聲譽集於一身，使其競爭對手羨慕不已。不鏽鋼不會產生腐蝕、點蝕、鏽蝕或磨損。不鏽鋼還是建築用金屬材料中強度最高的材料之一。
由於不鏽鋼具有良好的耐腐蝕性，所以它能使結構部件永久地保持工程設計的完整性。含鉻不鏽鋼還集機械強度和高延伸性於一身，易於部件的加工製造，可滿足建築師和結構設計人員的需要。
四、不鏽鋼牌號分組
200系列—鉻-鎳-錳奧氏體不鏽鋼
300系列—鉻-鎳奧氏體不鏽鋼
型號301—延展性好，用於成型產品。也可通過機械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲勞強度優於304不鏽鋼。
型號302—耐腐蝕性同304，由於含碳相對要高因而強度更好。
型號303—通過新增少量的硫、磷使其較304更易切削加工。
型號304—通用型號；即18/8不鏽鋼。gb牌號為0cr18ni9。
型號309—較之304有更好的耐溫性。
型號316—繼304之後，第二個得到最廣泛應用的鋼種，主要用於食品工業和外科手術器材，新增鉬元素使其獲得一種抗腐蝕的特殊結構。由於較之304其具有更好的抗氯化物腐蝕能力因而也作「船用鋼」來使用。ss316則通常用於核燃料**裝置。
18/10級不鏽鋼通常也符合這個應用級別。
型號321—除了因為新增了鈦元素降低了材料焊縫鏽蝕的風險之外其他效能類似304。
400系列—鐵素體和馬氏體不鏽鋼
型號408—耐熱性好，弱抗腐蝕性，11%的cr，8%的ni。
型號409—最廉價的型號（英美），通常用作汽車排氣管，屬鐵素體不鏽鋼（鉻鋼）。
型號410—馬氏體（高強度鉻鋼），耐磨性好，抗腐蝕性較差。
型號416—新增了硫改善了材料的加工效能。
型號420—「刃具級」馬氏體鋼，類似布氏高鉻鋼這種最早的不鏽鋼。也用於外科手術刀具，可以做的非常光亮。
型號430—鐵素體不鏽鋼，裝飾用，例如用於汽車飾品。良好的成型性，但耐溫性和抗腐蝕性要差。
型號440—高強度刃具鋼，含碳稍高，經過適當的熱處理後可以獲得較高屈服強度，硬度可以達到58hrc，屬於最硬的不鏽鋼之列。最常見的應用例子就是「剃鬚刀片」。常用型號有三種：
440a、440b、440c，另外還有440f（易加工型）。
500系列—耐熱鉻合金鋼。
600系列—馬氏體沉澱硬化不鏽鋼。
型號630—最常用的沉澱硬化不鏽鋼型號，通常也叫17-4；17%cr，4%ni。
五、不鏽鋼為什麼耐腐蝕？
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，在普通碳鋼上形成的氧化鐵繼續進行氧化，使鏽蝕不斷擴大，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，下面的鋼便開始鏽蝕。
不鏽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。
在鉻的新增量達到10.5％時，鋼的耐大氣腐蝕性能顯著增加，但鉻含量更高時，儘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，把表面氧化物的型別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，使不鏽鋼具有獨特的表面。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"鈍化膜"，繼續起保護作用。
因此，所有的不鏽鋼都具有一種共同的特性，即鉻含量均在10.5％以上。
六、不鏽鋼的型別
"不鏽鋼"一詞不僅僅是單純指一種不鏽鋼，而是表示一百多種工業不鏽鋼，所開發的每種不鏽鋼都在其特定的應用領域具有良好的效能。成功的關鍵首先是要弄清用途，然後再確定正確的鋼種。有關不鏽鋼的進一步詳細情況可參見由nidi編制的"不鏽鋼指南"軟盤。
幸而和建築構造應用領域有關的鋼種通常只有六種。它們都含有17～22％的鉻，較好的鋼種還含有鎳。新增鉬可進一步改善大氣腐蝕性，特別是耐含氯化物大氣的腐蝕。
耐大氣腐蝕
經驗表明，大氣的腐蝕程度因地域而異。為便於說明，建議把地域分成四類，即：鄉村，城市，工業區和沿海地區。
鄉村是基本上無汙染的區域。該區人口密度低，只有無汙染的工業。
城市為典型的居住、商業和輕工業區，該區內有輕度汙染，例如交通汙染。
工業區為重工業造成大氣汙染的區域。汙染可能是由於燃油所形成的氣體，例如硫和氮的氧化物，或者是化工廠或加工廠釋放的其它氣體。空氣中懸遊的顆粒，像鋼鐵生產過程中產生的灰塵或氧化鐵的沉積也會使腐蝕增加。
沿海地區通常指的是距海邊一英里以內的區域。但是，海洋大氣可以向內陸縱深蔓延，在海島上更是如此，盛行風來自海洋，而且氣候惡劣。例如，英國氣候條件就是如此，所以整個國家都屬於沿海區域。
如果風中夾雜著海洋霧氣，特別是由於蒸發造成鹽沉積集聚，再加上雨水少，不經常被雨水沖刷，沿海區域的條件就更加不利。如果還有工業汙染的話，腐蝕性就更大。
美國、英國、法國、義大利、瑞典和澳大利亞所進行的研究工作已經確定了這些區域對各種不鏽鋼耐大氣腐蝕的影響。有關內容在niidi出版的《建築師便覽》中作了簡單介紹，該書中的表可以幫助設計人員為各種區域選擇成本效益最好的不鏽鋼。
在進行選擇時，重要的是確定是否還有當地的因素影響使用現場環境。例如，不鏽鋼用在工廠煙囪的下方，用在空調排氣擋板附近或廢鋼場附近，會存在非一般的條件。
七、維修及清理
和其它曝露於大氣中的材料一樣，不鏽鋼也會髒。今後的講座將分析影響維修及清理成本的設計因素。但是，在雨水沖刷，人工沖洗和已髒表面之間還存在著一種相互關係。
通過把相同的板條直接放在大氣中和放在有棚的地方確定了雨水沖刷的效果。人工沖洗的效果是通過人工用海綿沾上肥皂水每隔六個月擦洗每塊板條的右邊來確定的。結果發現，與放在有棚的地方和不被沖洗的地方的板條相比，通過雨水沖刷和人工擦洗去除表面的灰塵和淤積對表面情況有良好的作用。
而且還發現，表面加工的狀況也有影響，表面平滑的板條比表面粗糙的板條效果要好。
因此洗刷的間隔時間受多種因素影響，主要的影響因素是所要求的審美標準。雖然許多不鏽鋼幕牆僅僅是在擦玻璃時才進行沖洗，但是，一般來講，用於外部的不鏽鋼每年洗刷兩次。
八、典型用途
大多數的使用要求是長期保持建築物的原有外貌。在確定要選用的不鏽鋼型別時，主要考慮的是所要求的審美標準、所在地大氣的腐蝕性以及要採用的清理制度。
然而，其它應用越來越多的只是尋求結構的完整性或不透水性。例如，工業建築的屋頂和側牆。在這些應用中，物主的建造成本可能比審美更為重要，表面不很乾淨也可以。
在乾燥的室內環境中使用430不鏽鋼效果相當好。但是，在鄉村和城市要想在戶外保持其外觀，就需經常進行清洗。在汙染嚴重的工業區和沿海地區，表面會非常髒，甚至產生鏽蝕。
但要獲得戶外環境中的審美效果，就需採用含鎳不鏽鋼。所以，304不鏽鋼廣泛用於幕牆、側牆、屋頂及其它建築用途，但在侵蝕性嚴重的工業或海洋大氣中，最好採用316不鏽鋼。
現在，人們已充分認識到了在結構應用中使用不鏽鋼的優越性。有幾種設計準則中包括了304和316不鏽鋼。因為"雙相"不鏽鋼2205已把良好的耐大氣腐蝕性能和高抗拉強度及彈限強度融為一體，所以，歐洲準則中也包括了這種鋼。
產品形狀
實際上，不鏽鋼是以全標準的金屬形狀和尺寸生產製造的，而且還有許多特殊形狀。最常用的產品是用薄板和帶鋼製成的，也用中厚板生產特殊產品，例如，生產熱軋結構型鋼和擠壓結構型鋼。而且還有圓型、橢圓型、方型、矩型和六角型焊管或無縫鋼管及其它形式的產品，包括型材、棒材、線材和鑄件。
表面狀態
正如後面將談到的，為了滿足建築師們美學的要求，已開發出了多種不同的商用表面加工。例如，表面可以是高反射的或者無光澤的；可以是光面的、拋光的或壓花的；可以是著色的、彩色的、電鍍的或者在不鏽鋼表面蝕刻有圖案，以滿足設計人員對外觀的各種要求。
保持表面狀態是容易的。只需偶爾進行沖洗就能去除灰塵。由於耐腐蝕性良好，也可以容易地去除表面的塗寫汙染或類似的其它表面汙染。
設計六十多年以來，建築師們一直選用不鏽鋼來建造成本效益好的永久性建築物。現有的許多建築物充分說明了這種選擇的正確性。有些是非常具有觀賞性的，如紐約市的chrysler大廈。
但在許多其它應用中，不鏽鋼所起的作用不是那麼引人注目，可是在建築物的美學和效能方面卻起著重要作用。例如，由於不鏽鋼比其它相同厚度的金屬材料更具有耐磨性和耐壓痕性，所以在人口流動量大的地方修建行人路時，它是設計人員的首選材料。
不鏽鋼用作建造新的建築物和用來修復歷史名勝古蹟的結構材料已有70多年了。早期的設計是按照基本原則進行計算的。今天，設計規範，例如，美國土木工程師學會的標準ansi/asce-8-90"冷成型不鏽鋼結構件設計規範"和nidi與euroinox聯合出版的"結構不鏽鋼設計手冊"已簡化了使用壽命長，完整性好的建築用結構件的設計。
未來展望
由於不鏽鋼已具備建築材料所要求的許多理想效能，它在金屬中可以說是獨一無二的，而其發展仍在繼續。為使不鏽鋼在傳統的應用中效能更好，一直在改進現有的型別，而且，為了滿足高階建築應用的嚴格要求，正在開發新的不鏽鋼。由於生產效率不斷提高，質量不斷改進，不鏽鋼已成為建築師們選擇的最具有成本效益的材料之一。
不鏽鋼知識大全
目錄匯入一 鋼的基礎知識3 匯入二 化學元素對鋼的效能的影響5 匯入三 什麼是鎳6 知識篇一 不鏽鋼簡介7 二 不鏽鋼的腐蝕8 三 不鏽鋼牌號的分組8 四 典型用途12 1 不鏽鋼在建築業中的應用14 2 不鏽鋼在海洋裝置上的應用15 五 不鏽鋼的標識方法17 六 不鏽鋼的力學性18 七 不鏽鋼的特...
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