根據(jù)我國鋼的分類標(biāo)準(zhǔn),鋼的定義為:以鐵為主要元素,含碳量一般在2%以下,并含有其他元素的材料。按該標(biāo)準(zhǔn),對(duì)鋼以主要性能及使用特性分類,將不銹鋼、耐蝕鋼、抗氧化鋼和耐熱鋼歸屬為一類,統(tǒng)稱“不銹、耐蝕、耐熱鋼”。但是,嚴(yán)格來說,它們是有區(qū)別的。
不銹鋼應(yīng)指在空氣中或接近中性介質(zhì)中不產(chǎn)生銹蝕的鋼;耐蝕鋼應(yīng)指在一些含有化學(xué)腐蝕介質(zhì),如酸、堿、鹽及其溶液、海水和一些腐蝕性氣體中,能夠不產(chǎn)生或少產(chǎn)生腐蝕的鋼;耐熱鋼應(yīng)指在較高溫度環(huán)境中能夠抗氧化、抗蠕變的鋼。當(dāng)然,一般的耐蝕鋼和耐熱鋼都具有不銹的特性。習(xí)慣上,又常把不銹鋼和耐蝕鋼簡(jiǎn)稱為不銹鋼。
不銹鋼不是絕對(duì)不生銹、不被腐蝕,而是生銹量、被腐蝕量少;生銹和被腐蝕的過程緩慢,甚至根本察覺不到。因此說,不銹鋼只具有相對(duì)含義,而不是絕對(duì)的。
1910~1914年,作為現(xiàn)代不銹鋼的基礎(chǔ)馬氏體、鐵素體和奧氏體不銹鋼都先后問世。可以說,經(jīng)歷了100多年的研究,人類終于找到了具有工業(yè)實(shí)用性的不銹鋼雛形。從此以后不銹鋼的研究只是在腐蝕理論方面不斷深入,并按日益增多的使用要求,對(duì)成分作了適當(dāng)調(diào)整,從而又發(fā)展了不少新的鋼種。但從總體來說并沒有越出上世紀(jì)就確定的幾個(gè)大的范疇。因此可以認(rèn)為,不銹鋼誕生于1910~1914年,而這以后近100年,只是在此基礎(chǔ)上不斷發(fā)展和完善。
現(xiàn)在,不銹鋼中,除碳、鉻、鎳等元素外,根據(jù)不同用途對(duì)性能的要求,進(jìn)一步用鉬和銅、硅、氮、錳、鈮、鈦等元素合金化或進(jìn)一步降低鋼中的碳、硅、錳、硫、磷等元素,又研制出許多新的鋼種。例如,為解決氯化物的點(diǎn)腐蝕、縫隙腐蝕用的高純、高鉻鉬鐵素體不銹鋼和高鉬含氮的鉻鎳雙相不銹鋼,為了提高低碳、超低碳鉻鎳奧氏體不銹鋼的強(qiáng)化和耐蝕性而出現(xiàn)的控氮不銹鋼;為提高鉻鎳奧氏體不銹鋼耐局部腐蝕性能并抑制鋼中金屬間相的析出而研制的高鉻、鉬且高氮量的超級(jí)奧氏體不銹鋼;為耐發(fā)煙硝酸以及耐濃硫酸(93%~98%)而發(fā)展的高硅不銹鋼。
此外,還有一些專用不銹鋼問世,例如核能級(jí)、硝酸級(jí)、尿素級(jí)、食品級(jí)不銹鋼等。現(xiàn)在根據(jù)統(tǒng)計(jì),世界范圍內(nèi)已納入各種標(biāo)準(zhǔn)(包括廠標(biāo))的牌號(hào)已有百余種,而未納標(biāo)的非標(biāo)準(zhǔn)牌號(hào)就更多了。盡管如此,目前各工業(yè)先進(jìn)國家大量生產(chǎn)和廣泛應(yīng)用的不銹鋼牌號(hào),僅限于馬氏體、鐵素體和奧氏體類的約十幾個(gè)牌號(hào)。
在不銹鋼生產(chǎn)中,超高功率電爐、爐外精煉、連續(xù)鑄錠(包括薄板坯連鑄)、熱連軋或新型爐卷軋機(jī)、冷連軋、連續(xù)酸洗熱處理和連續(xù)保護(hù)氣氛光亮熱處理以及各種質(zhì)量檢測(cè)手段等新工藝、新裝備、新技術(shù)已日益廣泛采用。
大型化、高速化、連續(xù)化、自動(dòng)化是不銹鋼生產(chǎn)工藝、裝備的主要發(fā)展方向,國外已能大量生產(chǎn)和供應(yīng)的不銹鋼材有:寬度達(dá)2米的冷軋薄板,包括鏡面板、彩色板、花紋板、涂層板等;寬度達(dá)3米以上的熱軋中板;厚度可達(dá)到300毫米以上的熱軋厚板;直徑大到1米以上、小到0.1毫米的無縫管以及各種規(guī)格的焊管(最大直徑可達(dá)2米);厚度約0.05毫米、寬度可達(dá)1米的不銹鋼箔。美國、日本等國家所生產(chǎn)的不銹鋼材中,冷軋薄板和帶材約占60%(板帶材共占70%);管材約14%~15%(其中焊管在日本已占不銹鋼管產(chǎn)量的60%左右),線材約占8%~9%;棒、型材約占10%~11%。