1，不锈钢不是不会生锈

也同样会在表面生成一种氧化物。目前市面上所有的不锈钢的不锈机理都是因为存在Cr元素。不锈钢耐蚀的根本原因（机理）是钝化膜理论。所谓钝化膜就是在不锈钢的表面有一层以Cr2O3为主的薄膜。由于这个薄膜的存在使不锈钢基体在各种介质中的腐蚀受阻，这种现象称为钝化。这种钝化膜的形成有两种情况，一种是不锈钢本身就有自钝化的能力，这种自钝化能力随铬含量的增加而加快，因此它才具有了抗锈性；另一种较广泛的形成条件是不锈钢在各种水溶液（电解质）中，在被腐蚀的过程中形成钝化膜而使腐蚀受阻。当钝化膜被损坏后，立即又可形成新的钝化膜。

不锈钢钝化膜之所以具有抵抗腐蚀的能力，有三个特点：

一是这个钝化膜厚度极薄，在铬含量>10.5%的条件下，一般只有几个微米；

二是这个钝化膜的比重大于基体的比重；这两个特点说明这个钝化膜既薄又致密，因此，这个钝化膜很难被腐蚀介质击穿去快速腐蚀基体；

三是这个钝化膜的铬浓度比基体高三倍以上；因此钝化膜有很高的耐腐蚀性。

2，不锈钢一定条件下，也是会被腐蚀的

不锈钢的应用环境极其复杂，单纯的氧化铬钝化膜还不能适应高耐蚀性的要求。因而根据使用条件的不同还需要在钢中加入钼（Mo）、铜（Cu）、氮（N）等元素，以改善钝化膜的组成，进一步提高不锈钢的耐蚀性。添加Mo，由于腐蚀的产品MoO2-靠近基体而强烈促进集体的钝化，阻止了对基体的腐蚀；添加Cu使不锈钢表面钝化膜中含有了CuCl，因它与腐蚀介质不发生作用而提高了耐蚀性；添加N，由于钝化膜富集了Cr2N，使钝化膜中Cr浓度提高，因而提高了不锈钢的耐蚀性。

不锈钢的耐蚀性是有条件的，一个牌号的不锈钢在某一种介质中是耐腐蚀的，但在另一种介质中可能遭到破坏。同时不锈钢的耐蚀性也是相对的，到目前为止，还没有一种不锈钢在所有环境中都是绝对不腐蚀的。

3，敏化现象

不锈钢因含有Cr在表面形成氧化铬薄膜，失去化学活性，称为钝化状态，但奥氏体系若经过475~850℃温度范围时，C会与Cr结合生成碳化铬（Cr23C6）析出在晶体边界，因此晶界附近的Cr含量大减，成为贫Cr区。此时，其耐腐蚀性会降低，对腐蚀环境特别敏感，故称为敏化现象。敏化现象在氧化酸的使用环境最容易腐蚀，此外还有焊接热影响区和热间弯曲加工区。其防治方法有：

a) 在475~850℃温度范围升降时，迅速通过，让Cr没有足够的时间和C结合，无法析出碳化铬。

b) 对已经发生敏化现象的不锈钢施以高温固溶化处理，加热至足以使碳化铬分解的温度（1040~1150℃），然后急速冷却，使碳化铬来不及析出。

c) 选用低碳型不锈钢加入304L、304LN、316L、316LN、316J1L、317L、317LN，使Cr无法与C结合。一般C含量在0.05%以下，焊接便不会产生晶界腐蚀，但须特别注意清洁，避免油污等含C物质的污染。在浓热硝酸或含氢氧酸的混合酸中使用，C含量最好在0.03%以下。

d) 选用含钛（Ti）或铌（Nb）的安定型不锈钢，如316Ti、321、347、348，由于Ti、Nb与C的亲和力都大于Cr，而且碳化钛与碳化铌的析出温度比碳化铬高，所以可避免碳化铬析出。

4，好了，那么不锈钢什么情况下会腐蚀呢？

其实不锈钢并不是一定不生锈，只是在同一环境下比其它钢材的腐蚀速率低很多，有时甚至可以忽略不计。

腐蚀的条件包括：

l 1. 材料的特性:材料的物理,化学性质

l 2. 环境的条件:温度,湿度,流体的速度,含氧量及PH值

l 3. 造成腐蚀的媒体：酸，碱，盐，氧化物，有机物及微生物

按照腐蚀形式分为八大类

1.全面腐蚀、均匀腐蚀

为最单纯的一种腐蚀，金属表面出现一层均匀的腐蚀产物，一般钢铁在大气中的生锈均属这种类型。此形态的腐蚀使金属表面均匀产生一层腐蚀生成物，腐蚀减薄的厚度是均匀一致，常发生于大气的腐蚀或酸液的腐蚀。

2.电流腐蚀(伽凡尼腐蚀)或异金属接触腐蚀

将两种不同金属组合之组织构造置于腐蚀环境(电解液)中，化学性质较活泼或电位较低的金属侧会加速腐蚀，惰性较大（正极）或电位较高的金属则会减慢腐蚀。举例：钢管和铜管相接，则属低电位之钢管会加速腐蚀，此种电位差称为伽凡尼电池，所形成的腐蚀称为异金属腐蚀或伽凡尼腐蚀。

3.间隙腐蚀

间隙腐蚀为发生在组织结构缝隙内部的腐蚀，缝隙处因对流不良，易产生附着物或沉积物，所溶存氧气比外部稀薄而造成阳极，外部富氧区为阴极，形成了一种氧浓差电池，于是开始腐蚀。

4.孔蚀

孔蚀只发生在具有钝化膜之材料，如不锈钢或铝合金。最初于材料表面凹处或表面缺陷处，因液体对流不畅，缺少氧气区为阳极，凹处外围氧气充足为阴极，两者成为浓差电池而开始腐蚀。孔蚀与间隙腐蚀有许多相似之处，但间隙腐蚀需要先有缝隙之存在，而孔蚀则会自行产生间隙(孔穴)。

5.晶界腐蚀

当合金中的组成成份或杂质于晶界发生析杂时，则在材料的晶界间产生电位差，使电位较负的金属，在金属接触处发生腐蚀，此种腐蚀是沿着晶界面进行，造成如裂缝般的腐蚀。如聚硫酸存在于 304 不锈钢表面造成敏化，在应力存在下导致材料破裂。

6.选择腐蚀或分离腐蚀

合金中的某一种金属元素被选择性的侵蚀析出，合金成份随即改变，失去原有的合金特性，此种破坏称为选择性侵蚀。被析出的金属元素，通常都是其中化学性较活泼的成份或电化学电位较低的金属元素。最常见的例子为黄铜(30%Zn + 70%Cu)中的锌，因腐蚀而失去锌，失锌部位的表面显出铜的原有红色，肉眼可以分辨出来红色和黄色，所以也称为失锌作用。

7.应力腐蚀

应力腐蚀破裂乃为金属受到应力和特定腐蚀环境下与拉应力共存而起之破裂现象，其破裂形态首先自表面开始，腐蚀沿着金属的结晶格子延伸而发生龟裂，但有时是穿越晶粒破裂，最后导致严重的损坏。所受到的应力可能是冷作或加工时所留应力。

8.冲蚀

腐蚀是一种化学作用，但如果金属和腐蚀环境有相对运动时，两者之间必有机械磨擦或撞击，则金属受到腐蚀破坏速率必然加快，此种现象称为冲蚀。此种腐蚀常发生于流体改变方向处，流体若含溶氧或 pH 值较低皆会加速腐蚀，其形状大都是冲蚀腐蚀为沟槽状。

下面再说说不锈钢中各种元素的作用，感兴趣的同学可以看看。

1）铬——是构成不锈钢的基本元素
    铬是决定不锈钢耐腐蚀性能的最基本元素。在氧化性介质中，铬能使钢的表面很快形成一层实际为腐蚀介质不能透过和不溶解的富铬的氧化膜，这层氧化膜很致密，并与金属基本结合得很牢固，保护钢免受外界介质进一步氧化浸蚀；铬还能有效地提高钢的电极电位。当含铬量不低于12.5%原子时,可使钢的电极电位发生突变,由负电位升到正的电极电位。因而可显著提高钢的耐蚀性。铬的含量越高，钢的耐蚀性能越好。当含铬量达到25%、37.5%原子时，会发生第二次第三次的突变，使钢具有更高的耐腐蚀性能。

（2）镍——单独不能构成不锈钢

镍对不锈钢耐腐蚀的影响，只有它与铬配合时才能充分显示出来。因为，低炭镍钢要获得纯奥氏体组织，含镍量需达24%；要使钢在某些介质中的耐腐蚀性能显著改变，含镍量需在27%以上。所以，镍不能单独构成不锈钢。而在含铬18%的钢中加入9%的镍，就能使钢在常温下获得单一奥氏体组织，并可以提高钢对非氧化性介质（如：稀、、磷酸等）的耐蚀性，并能改善钢的焊接和冷弯等的工艺性能。

（3）锰和氮——可代替铬镍不锈钢中的镍
    锰和氮在不锈钢中有镍相仿的作用。锰的稳定奥氏体作用为镍的二分之一，而氮的作用比镍大很多，约为镍的40倍左右。因而锰和氮可代镍获得单一的奥氏体组织。但锰的加入会使含铬低的不锈钢耐蚀性降低。同时，高锰奥氏体钢不易加工。因此，在不锈钢中不单独使用锰，只用部分代替镍。

（4）钼和铜——能提高某些不锈钢对某些介质的耐腐蚀性能
     钼和铜能提高不锈钢对、醋酸等腐蚀介质的耐蚀能力。钼还能显著提高对含氯离子的介质（如）以及有机酸中的耐蚀能力。但含钼的不锈钢不宜在硝酸中应用，含钼的不锈钢在沸腾的65%硝酸中的腐蚀速度比不含钼的增加一倍；铜加入铬锰氮不锈钢中，会加速不锈钢的晶间腐蚀。
   钼对钢获得单一奥氏体组织有不利影响，因此在含钼钢中，为了使钢在热处理后具有单一的奥氏体组织。镍在锰等元素的含量要相应的提高。

(6)硅和铝——能提高不锈钢的抗氧化能力

硅对提高铬钢抗氧化能力的作用很显著，含5%铬及1%硅的钢，抗氧化的能力可与12%铬钢相等。如使钢在1000℃能抵抗氧化，含0.5%硅时需要22%的铬，如加入2.5～3%的硅以后，只需要12%的铬就可以了。有资料还介绍，向Cr15Ni20的铬镍钢中加2.5%的硅，抗氧化性能可相当Cr15Ni60的铬镍合金。
    向高铬钢中加铝也能使抗氧化性能显著提高，它的作用与加硅的功能相仿。

向高铬钢中加硅和铝的目的：一是为了进一步提高钢的抗氧化性能，二是为了节约用铬。硅和铝对提高铬钢抗氧化性能的作用虽然很大，但也有很多缺点。最主要的是它使钢的晶粒粗化和脆性倾向增大。

(7)钨和钒

其加入钢中主要起提高钢的热强性的作用。

（8）硼
   高铬铁素体不锈钢（Cr17MO2Ti）中加0.005%的硼，可使钢在沸腾的65%醋酸中的耐腐蚀性能提高；奥氏体不锈钢中加入微量（0.0006～0.0007%）的硼，可使钢的热态塑性改善；硼对提高钢的热强性有良好的作用，可使不锈钢的热强性显著提高；含硼的铬镍奥氏体不锈钢在原子能工业中有着特殊的用途。
   但不锈钢中含硼会使钢的塑性和冲击韧性降低。

（9）除以上元素外，有些不锈钢中还分别加入稀有金属元素和稀土元素以改善钢的性能。

以上谈到了构成不锈钢的基本元素——铬，和影响不锈钢组织、性能的重要元素——碳，以及改善不锈钢性能和组织的添加元素——镍、锰、氮、钛、铌、钼、铜、硅、铝、钨、钒、硼等十多个元素。在工业上实际应用的不锈钢，很多钢种同时存在着几种至十几种合金元素，当几种元素共存于不锈钢这一统一体中时，决定不锈钢组织的是各种元素影响的总和。
   各种元素对不锈钢组织的影响，根据其共同性，概括起来，基本上分属于两大类：一类是形成或稳定奥氏体的元素，它们是碳、镍、锰、氮、铜、以碳和氮的作用程度最大；另一类是形成铁素体的元素，它们是铬、钨、钼、铌、硅、钛、钒、铝等，这一类元素形成铁素体的作用，如以铬为1来加以比较，其他元素的作用都比铬大。

这两类元素共存于不锈钢中时，不锈钢的组织就取决于他们互相影响的结果。如果稳定奥氏体的元素的作用居于主要方面的话，不锈钢的组织就以奥氏体为主，很少以至没有铁素体；如果他们的作用程度还不能使钢的奥氏体保持至室温的话，这种不稳定的奥氏体在冷却时即发生马氏体转变，钢的组织则为马氏体；如果形成铁素体的元素的作用成为主要方面的话，钢的组织则以铁素体为主。

不锈钢的性能除工艺因素外，主要取决于其内部组织的构成，而构成不锈钢组织的是各种合金元素在钢中的总和。因此说，不锈钢的性能，归根到底主要是由合金元素决定的。 只含有铬元素的不锈钢，人们通常称它为“不锈铁”，工业上称它为“铬不锈钢”。这类钢都具有磁性，他们的金相组织为铁素体、马氏体或铁素体、马氏体为主体的复相组织。这类钢具有抵抗大气及弱腐蚀介质的能力，或有更高的耐腐蚀性能与抗氧化性能，或可淬火使用。但他们的机械性能或工艺性能较差，几乎没有焊接性能等等的不足之处。这类钢远不能满足工业用钢的特殊要求。

在铬级不锈钢的基体中，加入适量的镍元素。如在含铬18%的低炭（0.12%以下的炭）的铁素体钢中加入8%的镍后，在常温下可获得最理想的纯奥氏体组织，这种钢就是人们通常所称的无磁性的不锈钢。这类铬镍不锈钢与相同含铬量的铁素体或马氏体耐酸不锈钢比较，不仅具有更高的耐腐蚀性能，更重要提他们具有良好的冷变形使之硬化的性能和焊接性能，在常温或低温下均具有很高的塑性和冲击韧性，不具磁性等等的优良性能。这类不锈钢的缺点是机械性能比较低，对晶间腐蚀及应力腐蚀比较敏感，但通过适量的合金添加剂或工艺措施，就能改善或消除。

在铬级不锈钢的基本中，添加以锰为主要合金元素的不锈钢。就是人们通常所讲的“铬锰氮”不锈钢。这类不锈钢除强度比铬镍钢为高外，其他如耐腐蚀性和工艺性能等都不如铬镍奥氏体不锈钢好。生产这类不锈钢除个别情况下，主要是为了节约昂贵的镍元素（1t纯镍15K刀啊亲，公司对纯镍的库存管理也是相当严格，不过纯镍价格越贵，公司利润就越高，为什么呢？大家自己想想吧），所以这类钢又叫节镍不锈钢。

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