不銹鋼結(jié)構(gòu)性能及種類概述

        大多數(shù)金屬都是一種主要金屬元素和一種或多種人為添加的其他元素所形成的混合體，該混合體被稱為合金，不銹鋼就是一種合金。一般情況下，固態(tài)金屬和合金都是由不規(guī)則排列的晶粒構(gòu)成，這些晶粒有著確定的晶體結(jié)構(gòu)。不銹鋼的許多特性取決于這些晶體結(jié)構(gòu)。

        鐵素體是常溫下鐵和低合金鋼的基本晶體結(jié)構(gòu)。假設(shè)一個立方體，它的八個角和幾何中心點各有一個原子。這樣的體心立方結(jié)構(gòu)在晶粒的三維空間中有規(guī)則地重復(fù)出現(xiàn)，直到碰到一個不同方向的晶粒，兩種晶粒接觸的區(qū)域被稱之為晶界。晶界的構(gòu)成包括界面、缺陷、雜質(zhì)及其他物質(zhì)的晶粒等。它們很復(fù)雜，而且在金屬的力學(xué)性能和腐蝕行為方面起著重要的作用。

        奧氏體是晶粒中未合金化的鐵在較高溫度下（大于800℃）的結(jié)晶形式。它與鐵素體不同。它也是在立方體的每個角都有一個原子，但它不是在立方體的幾何中心而是在六個面的每個面的中心都有一個原子。如果在鐵或鐵鉻合金中單獨或聯(lián)合加入鎳、錳、氮或碳，這種面心立方體的排列在常溫下將變得穩(wěn)定，所形成的材料被稱為奧氏體不銹鋼。與鐵素體不銹鋼相比，奧氏體不銹鋼通常更容易成型和彎曲，容易焊接，較少脆裂。不銹鋼研磨棒。

不銹鋼研磨棒

        馬氏體在常溫下具有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)，與鐵素體和奧氏體相比，更接近于鐵素體。它也是體心結(jié)構(gòu)，但是立方體的一個軸被拉長，形成四方晶結(jié)構(gòu)，也就是一個晶體有三個軸成直角，兩個邊相等，一個邊不等。通過對鐵素體或奧氏體的立方晶體進(jìn)行熱處理或冷加工而形成。馬氏體在三種晶體結(jié)構(gòu)中較硬，強(qiáng)度較高，但加工性較差。實際上這種合金很少進(jìn)行變形處理。

        不銹鋼品種眾多，但他們都是鐵鉻合金，許多鋼種含有鎳、鉬、錳、氮和其他合金元素。不銹鋼中鉻的主要作用是耐腐蝕，當(dāng)鉻含量達(dá)到 11%-14%時，大氣環(huán)境下的腐蝕可以忽略不計。不銹鋼中的鎳可以促進(jìn)奧氏體的穩(wěn)定，降低保持奧氏體所需要的溫度。當(dāng)添加錳或用錳替代鎳時，錳起到類似于鎳的作用，同時還提高了不銹鋼的強(qiáng)度。鉬可以增強(qiáng)耐局部腐蝕性。氮也能增強(qiáng)耐縫隙腐蝕能力，同時提高強(qiáng)度，起到奧氏體穩(wěn)定劑的作用。銅、硅等元素可以改善特殊環(huán)境下的耐腐蝕性，硅還可以改善鑄造特性。

        以前針對各種不銹鋼建立了不同的標(biāo)準(zhǔn)編號系統(tǒng)。鋼鐵協(xié)會（AISI）的三位數(shù)標(biāo)記法用于鍛軋不銹鋼。合金鑄造協(xié)會的編號系統(tǒng)用于鑄造鋼種。但這些正在被由美國汽車工程師協(xié)會（SAE）和材料與試驗學(xué)會（ASTM）開發(fā)的統(tǒng)一編碼系統(tǒng)（UNS）所替代。該統(tǒng)一編碼系統(tǒng)采用六個字符的標(biāo)記法，給金屬和合金一個特定的名稱。例如UNS S30403替代了AISI304L。

        末尾的兩位數(shù)03表示允許的較大碳含量。對于其他合金，不同的數(shù)字可以表示其他參數(shù)值，并不是末尾的數(shù)字都表示碳含量。應(yīng)當(dāng)注意，UNS編號中數(shù)字前面的字母指不同種類的合金。例如，S表示耐熱和耐腐蝕鋼種（包括不銹鋼），J表示鑄鋼（工具鋼除外），N表示鎳合金。另外，一些國家可能使用不同的命名和牌號系統(tǒng)。例如，歐洲常用的是EN合金 牌號系統(tǒng)。采用這種方法，S30400（304）和 S31600（316）分別用 1.4301 和 1.4401 表示。通過改變化學(xué)成分，可以生產(chǎn)滿足不同特殊需求的鋼種。展示了以基本的S30400為基礎(chǔ)，通過改變化學(xué)成分，衍生出具有不同特性不銹鋼的案例。不銹鋼研磨棒。