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自本世紀初發明不銹鋼以來,不銹鋼就把現代材料的形象和建筑應用中的卓越聲譽集于一身,使其競爭對手羨慕不已。不銹鋼不會產生腐蝕、點蝕、銹蝕或磨損。不銹鋼還是建筑用金屬材料中強度 的材料之一。由于不銹鋼具有良好的耐腐蝕性,所以它能使結構部件 地保持工程設計的完整性。含鉻不銹鋼還集機械強度和高延伸性于一身,易于部件的加工制造,可滿足建筑師和結構設計人員的需要。
不銹鋼為什么耐腐蝕?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,使銹蝕不斷擴大,終形成孔洞??梢岳糜推峄蚰脱趸慕饘伲ɡ纾\,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,下面的鋼便開始銹蝕。不銹鋼的耐腐蝕性取決于鉻,但是因為鉻是鋼的組成部分之一,所以保護方法不盡相同。
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我們知道,普通破鋼碳鋼與大氣中的氧發生反應,在金屬表面形成氧化膜,然后繼續進行氧化,使銹蝕不斷擴大,形成“千層糕”式的腐蝕物,直至爛穿。當然,人們可以利用油漆或耐氧化的金屬(例如鋅、鎳和鉻)進行電鍍來保護碳鋼表面,但是,這種保護的保護層僅是一層薄膜,如果保護層被破壞,下面的鋼便又開始銹蝕。但不銹鋼不同,當它的含鉻量達到12%左右,與大氣接觸,在鋼的表面會產生一層鈍化膜(Cr2O3),它是致密的富鉻氧化物.有效地保護著不銹鋼的表面,特別是能防止進一步氧化。這種氧化膜極薄,透過它可以看到鋼表面的自然光澤,使不銹鋼具有獨特的表面特性。如果表層氧化膜被破壞,所暴露出的鋼表面會和大氣中的氧發生反應,重新形成鈍化膜。繼續起保護作用。因此,在此理論的引導下,許多人認為,不銹鋼是不會生銹的。
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隨著科學技術和工業的發展,對材料提出了更高的要求,如更高的強度,抗高溫、高壓、低溫,耐腐蝕、磨損以及其它特殊物理、化學性能的要求,碳鋼已不能完全滿足要求。
碳鋼的在性能上主要有以下幾方面的不足:(1)淬透性低一般情況下,碳鋼水淬的 淬透直徑只有10mm-20mm。(2)強度和屈強比較低如普通碳鋼Q235鋼的σs為235MPa,而低合金結構鋼16Mn的σs則為360MPa以上。40鋼的σs/σb僅為0.43,遠低于合金鋼。(3)回火穩定性差由于回火穩定性差,碳鋼在進行調質處理時,為了保證較高的強度需采用較低的回火溫度,這樣鋼的韌性就偏低;為了保證較好的韌性,采用高的回火溫度時強度又偏低,所以碳鋼的綜合機械性能水平不高。(4)不能滿足特殊性能的要求碳鋼在抗氧化、耐蝕、耐熱、耐低溫、耐磨損以及特殊電磁性等方面往往較差,不能滿足特殊使用性能的需求。
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