不锈耐酸钢

英文名：stainless acid-resistant steel

中国标准：GB/T1220-1992

不锈耐酸钢指耐空气、蒸汽、水等弱腐蚀介质和酸、碱、盐等化学浸蚀性介质腐蚀的钢，有时习惯称不锈钢。实际应用中，常将耐大气、蒸汽和水等弱腐蚀介质腐蚀的钢称为不锈钢，而将耐酸、碱、盐等化学介质腐蚀的钢称为耐酸钢。由于两者在化学成分上的差异，前者不一定耐化学介质腐蚀，而后者则一般均具有不锈性。不锈钢的耐蚀性取决于钢中所含的合金元素。这类钢主要含铬、镍等合金元素，有和还含有少量的钼、钒、铜、锰、氮或其他元素。铬含量有的高达25%左右（含铬量在13%以下的钢，只有在腐蚀不强烈的情况下才是耐蚀的），镍含量高达20%左右。这类钢主要用于制造化工设备、医疗器械、食品工业设备以及其他要求不锈的器件等。

下面所说的不锈钢如不做特殊说明与不锈耐酸钢等同。

不锈钢的发明是冶金史上的一项重大成就。20世纪初，吉耶(L.B.Guillet)于1904～1906年和波特万(A.M.Portevin)于1909～1911年在法国和吉森（W.Giesen）于1907～1909年在英国发现了铁－铬和铁-铬-镍合金的耐腐蚀性能。蒙纳尔茨(P.Monnartz)于1908～1911年在德国提出了不锈性和钝化理论的许多观点。真正的不锈钢的发明和使用，要追溯到第一次世界大战时期，毕业于英国谢菲尔德大学的著名冶金科学家布享利•布雷尔利受英国政府军部兵工厂委托，研究武器的改进工作。那时，士兵用的步枪枪膛极易磨损，布雷尔利想发明一种不易磨损的合金钢。布雷尔利发明的不锈钢于1916年取得英国专利权并开始大量生产，至此，从垃圾堆中偶然发现的不锈钢便风靡全球，亨利•布雷尔利也被誉为“不锈钢之父”。

工业用不锈钢的发明者是布里尔利(H.Brearley)1912～1913年在英国发明了含Cr12～13％的马氏体不锈钢。

含Cr14～16％，C0.07～0.15％的铁素体不锈钢是丹齐曾 (C.Dantsizen)1911～1914年在美国。

含C<1％,Cr15～40％，Ni<20％的奥氏体不锈钢是毛雷尔 (E.Maurer)和施特劳斯(B.Strauss)1912～1914年在德国。在此基础上随后又发展了著名的“18-8”不锈钢(C～0.1％,Cr～18％，Ni～8％)。

在马氏体、铁素体和奥氏体三大类型不锈钢相继出现后，30年代又发明了奥氏体－铁素体双相不锈钢。40年代至50年代,马氏体和半奥氏体沉淀硬化不锈钢和节约镍的Cr-Mn-Ni-N等不锈钢以及含碳量低于 0.03％的超低碳不锈钢也开始生产。60年代以后又出现了马氏体时效不锈钢，TRIP(transformation inducedplasticity,见形变热处理）不锈钢和碳，氮总量低于150ppm的高纯铁素体不锈钢。70年代末，世界不锈钢年产量超过1000万吨，一些国家不锈钢产量约占其总钢产量的1％左右。中国于1952年开始大量试制和生产不锈钢，至70年代已有45个定型牌号。

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，最终形成孔洞。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。在铬的添加量达到11.7%以上时，钢的耐大气腐蚀性能显著增加，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。

不锈钢为什么也生锈?当不锈钢管表面出现褐色锈斑（点）的时候，人们大感惊奇就不是不锈钢了，可能是钢质出现了问题。其实，这是对不锈钢缺乏了解的一种片面的错误看法。不锈钢在一定的条件下也会生锈的。不锈钢具有在含酸、碱、盐的介质中耐腐蚀的能力---即耐蚀性，但其抗腐蚀能力的大小是随其钢质本身化学组成、加互状态、使用条件及干燥清洁的大气中，有绝对优良的抗锈蚀能力，但将它移到海滨地区，在含有大量盐份的海雾中，只有不锈钢管表现良好。因此，不是任何一种不锈钢在任何环境下都能耐腐蚀不生锈的。

不锈钢是靠其表面形成的一层极薄而坚固细密的氧化而继续渗入、继续氧化，而获得抗锈蚀的能力。一旦有某种原因，这种薄膜遭到了不断地破坏，空气或液体就会不断渗入或金属中铁原子不断地析离出来，形成疏松的氧断地锈蚀。

一种不锈钢可在许多介质中具有良好的耐蚀性，但在另外某种介质中，却可能因化学稳定性低而发生腐蚀。所以说，一种不锈钢不可能对所有介质都耐蚀。

金属的腐蚀，按机理可分为物理腐蚀、化学腐蚀与电化学腐蚀，工程实际中的金属腐蚀，绝大多数都属于电化学腐蚀。不锈钢的主要腐蚀形式有均匀腐蚀（表面腐蚀）、点腐蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀等。