不锈钢不锈原理:含铬抗锈却并非真不生锈,加钼可防?

频道:‌冲压模具 日期: 浏览:3

不锈钢之所以具备防锈特性,关键在于其成分中含有的“铬”。通常情况下,铬的含量需在13至25%之间(按重量计算),这样才能有效防止钢表面发生氧化反应。将新鲜切割的不锈钢板材置于水内,其表面几乎在瞬息之间便迅速生成一层铬的氧化物薄膜。此氧化物薄膜能有效降低钢铁的氧化速度,其减缓效果至少达到一万倍。据此推算,腐蚀厚度为一公分的钢板,所需时间至少需一百万年。不锈钢看似耐腐蚀,实则并非如此。借助显微镜,我们能够发现其表面布满了微小的锈迹。进一步观察,这些锈斑中均含有硫元素,而硫在钢铁制造过程中是不可避免的成分。在空气中,不锈钢尚能保持稳定,但一旦浸入水中,锈蚀便会迅速发生。在此时,适量添加“钼”元素成为可能,比如在治疗骨折时植入骨骼的钢钉中就含有钼成分,然而,这种不锈钢的成本也因此大幅上升。不锈钢一旦接触到微量的“硫化锰”,便开始出现锈蚀现象,那么,这一过程究竟是如何启动的呢?近期的研究揭示,并非硫原子在水中转化为硫酸等物质引发腐蚀,而是在不锈钢的制造与冷却阶段,钢铁中的铬元素迁移至特定区域,部分替换了硫化锰中的锰,从而使得该区域铬的含量有所下降。一旦铬的含量降至13%以下,不锈钢便会出现锈蚀现象。了解不锈钢不锈的原理后,便能明白在世界上并不存在完全不会生锈的不锈钢。此外,关于不锈钢的磁性特点,有人认为,具备磁性的不锈钢就是真正的不锈钢,而那些不具备磁性的则被误认为是普通的不锈铁,而非不锈钢。这种观点是错误的。实际上,铁和钢的区别在于它们的含碳量。含碳量低于2%的合金被称为钢,而含碳量超过2%的则被称为铁。钢之所以应用广泛,是因为它兼具韧性、弹性和刚性。生活中我们所接触的金属大多是钢铁,尽管它们的名称各异。不锈钢这一类,不论磁铁是否能吸附,只要其质量达标,便被认定为不锈钢。故而,从冶金学的立场来看,并不存在所谓的“不锈铁”。不锈钢之所以具备抗腐蚀性,主要归功于铬这一元素。当铬的含量超过10.5%时,钢铁便不会生锈。而在冶炼过程中,所加入的合金元素各异,这也导致了磁铁吸附效果的不同。不锈钢通常依据其组织结构来分类,涵盖奥氏体、铁素体、马氏体等几个主要类别。当在钢水中添加不同比例的铬和镍等元素时,所炼成的奥氏体钢将无法被磁铁吸引,从而成为不锈钢;而若在钢水中加入铬及少量镍(或无需添加镍),所得到的钢则能够被磁铁吸引,此类钢被称为铁素体不锈钢;至于马氏体不锈钢,其主要合金成分包括铬、铁和碳。不锈钢种类繁多,根据合金含量的不同,竟有超过一百种。其中,奥氏体不锈钢是唯一一种磁铁无法吸引的。而铁素体和马氏体不锈钢则均具备磁性。镍元素在全球的储量极为有限,导致其价格相对较高。所以,含有较高镍量的不锈钢在市场上的售价也相对较高,并且同样无法被磁铁吸引。实际上,还有一种不锈钢,即便磁铁也无法吸引,那就是那些高锰低镍或无镍的不锈钢。这种不锈钢的价格每吨比镍含量较高的不锈钢要低一千元以上。部分经销商却借此机会,利用大众对“优质不锈钢磁铁难以吸附”的误解,误导消费者,使得其售价与高镍不锈钢相当。

关键词:不锈钢