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自本世纪初发明不锈钢以来,不锈钢就把现代材料的形象和建筑应用中的卓越声誉集于一身,使其竞争对手羡慕不已。不锈钢不会产生腐蚀、点蚀、锈蚀或磨损。不锈钢还是建筑用金属材料中强度 的材料之一。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性,所以它能使结构部件 地保持工程设计的完整性。含铬不锈钢还集机械强度和高延伸性于一身,易于部件的加工制造,可满足建筑师和结构设计人员的需要。
不锈钢为什么耐腐蚀?所有金属都和大气中的氧气进行反应,在表面形成氧化膜。不幸的是,在普通碳钢上形成的氧化铁继续进行氧化,使锈蚀不断扩大,终形成孔洞。可以利用油漆或耐氧化的金属(例如,锌,镍和铬)进行电镀来保证碳钢表面,但是,正如人们所知道的那样,这种保护仅是一种薄膜。如果保护层被破坏,下面的钢便开始锈蚀。不锈钢的耐腐蚀性取决于铬,但是因为铬是钢的组成部分之一,所以保护方法不尽相同。
如果在焊接或修磨过程中不锈钢在空气中被加热到一定的高温,焊缝两侧、焊缝的下表面和底部都会出现铬氧化物热回火色。 热回火色比氧化保护膜薄,而且明显可见。颜色决定于厚度,可呈见彩虹色、蓝色、紫色到淡黄色和棕色。较厚的氧化物一般为黑色。它是由于在高温或长时间在较高度下停留所致。当出现任何一种这类氧化层时,金属表面的铬含量都会降低,造成这些区域的耐腐蚀性降低。在这种情况下,不仅要热回火色和其它氧化层,还应对它们下面的贫铬金属层进行清理。 制作前或制作过程中有时会看到不锈钢产品或设备上生锈,这说明表面受到严重污染。设备投入使用前必须把锈掉,彻底清理过的表面应通过铁试验和/或水试验进行检验。
马氏体不锈钢属于铬不锈钢,它的含碳量较高,经热处理后,能显著调整其力学性能。因此,这类钢一般都要经过淬火、回火后才使用。室温下,其显微组织为回火马氏体,具有强的铁磁性,如1Cr13、2Cr13、3Cr13 、4Cr13 、7Cr13等。铁素休不锈钢也属于铬不锈钢,其含铬量一般大于为11.5% ,室温下,其显微组织为单相铁素休组织,即使将钢从室温加热到高温(900~1100℃ ) .其组织也不会发生显著变化。这类钢也具有较强的铁磁性,代表的牌号有430等。从上面的分析我们可以看出,用是否具有铁磁性来判定不锈钢材质的方法是不正确的。首先,作为常用的奥氏体不锈钢,比如304,它也是有可能有磁性的,其次,即使是马氏体或铁素体不锈钢,其耐腐蚀能力可能稍差,但综合考虑其价格和使用环境,只要使用得当,也是完全可以耐腐蚀的,是完完全全的不锈钢。 我们知道,普通破钢碳钢与大气中的氧发生反应,在金属表面形成氧化膜,然后继续进行氧化,使锈蚀不断扩大,形成“千层糕”式的腐蚀物,直至烂穿。当然,人们可以利用油漆或耐氧化的金属(例如锌、镍和铬)进行电镀来保护碳钢表面,但是,这种保护的保护层仅是一层薄膜,如果保护层被破坏,下面的钢便又开始锈蚀。但不锈钢不同,当它的含铬量达到12%左右,与大气接触,在钢的表面会产生一层钝化膜(Cr2O3),它是致密的富铬氧化物.有效地保护着不锈钢的表面,特别是能防止进一步氧化。这种氧化膜极薄,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特性。如果表层氧化膜被破坏,所暴露出的钢表面会和大气中的氧发生反应,重新形成钝化膜。继续起保护作用。因此,在此理论的引导下,许多人认为,不锈钢是不会生锈的。
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