不锈钢之所以不生锈,里面含有什么元素?元素

Question

不锈钢之所以不生锈,里面含有什么元素?
元素

Answer 1

不锈钢是指在空气、水、蒸汽等弱腐蚀介质中不生锈和在酸、碱、盐溶液等强腐蚀介质中耐腐蚀的钢.其中一些在弱腐蚀介质中不生锈的钢,不一定在强腐蚀介质中耐腐蚀,而在强腐蚀介质中耐腐蚀的钢,一般都具有良好的不锈性.
不锈钢是在碳素钢的基础上添加一定含量的铬元素冶炼制成.它为什么不生锈耐腐蚀呢?主要原因就在于钢中含有铬.由于铬的影响,在腐蚀介质的作用下,钢件表面生成一层坚固致密的氧化物膜,称作“钝化膜”.这层膜极薄而透明,肉眼几乎看不到,看到的依然是银亮光泽的金属表面.这层膜使金属与外界的介质隔离,阻止金属被进一步腐蚀；并且还具有自我修复的能力,如果一旦遭到破坏,钢中的铬会与介质中的氧重新生成钝化膜,继续起保护作用.
碳素钢与这就不一样.在腐蚀介质的作用下,碳素钢表面会很快生成松散的氧化铁层,就是常说的锈,它不能阻止金属与介质隔离,外界的氧原子不断往内扩散而使钢件继续生锈、腐蚀,以致完全破坏.
不锈钢能够不生锈、耐腐蚀,所需要的最低铬含量是多少呢?美国、欧洲标准中规定为不小于10.5%（质量分数,后同）,日本工业标准规定一般不小于约11%,我国一般认为不小于12%.实际上,不锈钢的耐腐蚀性能,对铬元素的含量要求,取决于腐蚀介质的种类、浓度、温度、压力、流动速度,以及钢中除铬以外的其它合金元素等许多因素.
为了使不锈钢既具有良好的耐腐蚀性能,又具有良好的力学和物理等其它性能,根据不同要求,钢中除添加较高含量的合金元素铬以外,还匹配添加镍、钼、锰、氮等其它合金元素.这样,不仅可以改变钝化膜的化学组成,强化它在苛刻介质中的耐腐蚀能力,而且使钢材还能获得足够的强度、塑性和韧性,以及良好的工艺性能,如可焊接性、加工成型性等.