從名稱來看,您可能會認(rèn)為不銹鋼從不腐蝕——但您錯了。
不銹鋼比其他鐵基金屬更不容易腐蝕,但它并不是字面上的“不銹鋼”。就像標(biāo)準(zhǔn)鋼一樣,不銹鋼會被指紋和油脂留下痕跡、變色并最終生銹。區(qū)別在于韌性。不銹鋼在出現(xiàn)磨損跡象之前可以承受更多的腐蝕。
什么是不銹鋼?所有鋼都具有相同的基本元素,鐵和碳元素,但不銹鋼還含有鉻——這種合金元素使不銹鋼具有耐腐蝕性。
不銹鋼有多種等級,每種等級的合金成分略有不同,因此物理特性也略有不同。
不銹鋼必須含有至少 10.5% 的鉻。根據(jù)等級,它可能含有更高的鉻含量,以及額外的合金成分,如鉬、鎳、鈦、鋁、銅、氮、磷或硒。
常用不銹鋼兩種最常見的不銹鋼牌號是 304 和 316。主要區(qū)別在于添加了鉬,這種合金可顯著提高耐腐蝕性,尤其適用于更多鹽分或氯化物暴露的環(huán)境。
316不銹鋼含有鉬,304不銹鋼沒有。
對于欄桿和護(hù)柱等戶外家具,不銹鋼是一種理想的耐腐蝕材料,但只有在適合其環(huán)境的等級下才能承受長期暴露。對于大多數(shù)環(huán)境來說,304不銹鋼是一種經(jīng)濟(jì)實用的選擇,但它不具備 316 的耐氯離子的特性。316不銹鋼稍高的價格點(diǎn)在氯化物暴露量高的地區(qū)更加適合,尤其是靠近海洋或鹽分嚴(yán)重的區(qū)域. 不銹鋼的每種應(yīng)用都有獨(dú)特的要求,需要一種能夠滿足不同環(huán)境的不銹鋼。
304不銹鋼304不銹鋼是世界上最常見的不銹鋼形式,因為它具有出色的耐腐蝕性和價值。它含有 16% 到 24% 的鉻和高達(dá) 35% 的鎳,以及少量的碳和錳。
最常見的304 不銹鋼形式是 18-8 (18/8) 不銹鋼,其中含有 18% 的鉻和 8% 的鎳。
304不銹鋼可以承受大多數(shù)氧化酸的腐蝕。這種耐用性使304不銹鋼易于消毒,因此非常適合廚房和食品應(yīng)用。它在建筑物、裝飾和場地陳設(shè)中也很常見。
304不銹鋼確實有一個弱點(diǎn):它容易受到氯化物溶液或海岸等鹽堿環(huán)境的腐蝕。氯離子會產(chǎn)生局部腐蝕區(qū)域,稱為“點(diǎn)蝕”,它會在鉻保護(hù)層下方擴(kuò)散,損害內(nèi)部結(jié)構(gòu)。氯化鈉含量低至 25 ppm 的溶液會開始產(chǎn)生腐蝕作用。
304不銹鋼的常見用途:儲油罐、緊固件和精加工硬件(螺釘、螺母、螺栓、板、把手)、鍋碗瓢盆、住宅水槽和水槽零件、室內(nèi)建筑/裝飾硬件(面板、雕塑、壁燈)、設(shè)備油管、家用電器。
316不銹鋼也是生活中比較常見的不銹鋼形式。它具有與304不銹鋼幾乎相同的物理和機(jī)械性能,并包含類似的材料組成。主要區(qū)別在于316不銹鋼含有約 2% 至 3% 的鉬。添加增加了耐腐蝕性,特別是對氯化物和其他工業(yè)溶劑。316 不銹鋼含有額外的鉬,使其能夠抵抗氯化物和其他加工化學(xué)品。
316 不銹鋼通常用于涉及加工化學(xué)品的許多工業(yè)應(yīng)用中,以及高鹽環(huán)境,例如沿海地區(qū)和除冰鹽常見的戶外區(qū)域。由于其非反應(yīng)特性,316 不銹鋼還用于制造醫(yī)療手術(shù)器械。
替代的 300 系列等級可包含高達(dá) 7% 的鉬。它們提供更好的耐氯化物性,但這種重型耐性僅在工業(yè)或高濃度暴露條件下是必需的。
316不銹鋼的常見用途:工業(yè)設(shè)備、醫(yī)藥制造、化學(xué)制造、工業(yè)和化學(xué)品運(yùn)輸、壓力容器、用于化學(xué)應(yīng)用的蓄水池和管道、非手術(shù)用鋼的醫(yī)療設(shè)備、船用設(shè)備
戶外場地陳設(shè)、商用廚房、鹽堿環(huán)境中的食品生產(chǎn)和加工、商用電器。
在潮濕或潮濕的條件下,鐵與水中所含的氧氣發(fā)生反應(yīng),形成鐵銹(氧化鐵)。紅色片狀氧化物很容易變質(zhì)——使更多的材料受到腐蝕。鐵和標(biāo)準(zhǔn)碳鋼對這種腐蝕非常敏感。
不銹鋼具有形成防止腐蝕的鈍化層的先天能力。起到關(guān)鍵作用的元素就是鉻。
所有不銹鋼中的鉻都會與氧氣環(huán)境快速反應(yīng),與鐵非常相似。然而,不同之處在于只有極細(xì)的鉻層會被氧化(通常只有幾個分子的厚度)。與片狀和不穩(wěn)定的氧化鐵不同,氧化鉻非常耐用且無反應(yīng)性。它粘附在不銹鋼表面上,不會轉(zhuǎn)移或與其他材料進(jìn)一步反應(yīng)。它也是自我更新的——如果它被移除或損壞,更多的鉻會與氧氣發(fā)生反應(yīng)以補(bǔ)充屏障。鉻含量越高,屏障自身修復(fù)的速度就越快。
一旦被氧化或鈍化,不銹鋼通常會以每年不到 0.002 英寸的非常低的速度生銹。當(dāng)保持最佳狀態(tài)時,不銹鋼提供干凈明亮的表面,是許多建筑和景觀設(shè)計的理想選擇。
多功能應(yīng)用304 和 316 不銹鋼(以及其他 300 系列等級)都使用鎳在較低溫度下保持奧氏體成分。奧氏體鋼確保強(qiáng)度、可加工性和耐腐蝕性的多功能平衡,使其成為戶外建筑特征、手術(shù)器械和食品加工設(shè)備的理想選擇。
不銹鋼的最終好處包括使用壽命長,可保持美觀、干凈的表面。正確保養(yǎng)和 清潔的不銹鋼具有較低的維護(hù)成本。