不锈钢结构性能及种类概述

        大多数金属都是一种主要金属元素和一种或多种人为添加的其他元素所形成的混合体，该混合体被称为合金，不锈钢就是一种合金。一般情况下，固态金属和合金都是由不规则排列的晶粒构成，这些晶粒有着确定的晶体结构。不锈钢的许多特性取决于这些晶体结构。

        铁素体是常温下铁和低合金钢的基本晶体结构。假设一个立方体，它的八个角和几何中心点各有一个原子。这样的体心立方结构在晶粒的三维空间中有规则地重复出现，直到碰到一个不同方向的晶粒，两种晶粒接触的区域被称之为晶界。晶界的构成包括界面、缺陷、杂质及其他物质的晶粒等。它们很复杂，而且在金属的力学性能和腐蚀行为方面起着重要的作用。

        奥氏体是晶粒中未合金化的铁在较高温度下（大于800℃）的结晶形式。它与铁素体不同。它也是在立方体的每个角都有一个原子，但它不是在立方体的几何中心而是在六个面的每个面的中心都有一个原子。如果在铁或铁铬合金中单独或联合加入镍、锰、氮或碳，这种面心立方体的排列在常温下将变得稳定，所形成的材料被称为奥氏体不锈钢。与铁素体不锈钢相比，奥氏体不锈钢通常更容易成型和弯曲，容易焊接，较少脆裂。不锈钢研磨棒。

不锈钢研磨棒

        马氏体在常温下具有稳定的结构，与铁素体和奥氏体相比，更接近于铁素体。它也是体心结构，但是立方体的一个轴被拉长，形成四方晶结构，也就是一个晶体有三个轴成直角，两个边相等，一个边不等。通过对铁素体或奥氏体的立方晶体进行热处理或冷加工而形成。马氏体在三种晶体结构中较硬，强度较高，但加工性较差。实际上这种合金很少进行变形处理。

        不锈钢品种众多，但他们都是铁铬合金，许多钢种含有镍、钼、锰、氮和其他合金元素。不锈钢中铬的主要作用是耐腐蚀，当铬含量达到 11%-14%时，大气环境下的腐蚀可以忽略不计。不锈钢中的镍可以促进奥氏体的稳定，降低保持奥氏体所需要的温度。当添加锰或用锰替代镍时，锰起到类似于镍的作用，同时还提高了不锈钢的强度。钼可以增强耐局部腐蚀性。氮也能增强耐缝隙腐蚀能力，同时提高强度，起到奥氏体稳定剂的作用。铜、硅等元素可以改善特殊环境下的耐腐蚀性，硅还可以改善铸造特性。

        以前针对各种不锈钢建立了不同的标准编号系统。钢铁协会（AISI）的三位数标记法用于锻轧不锈钢。合金铸造协会的编号系统用于铸造钢种。但这些正在被由美国汽车工程师协会（SAE）和材料与试验学会（ASTM）开发的统一编码系统（UNS）所替代。该统一编码系统采用六个字符的标记法，给金属和合金一个特定的名称。例如UNS S30403替代了AISI304L。

        末尾的两位数03表示允许的较大碳含量。对于其他合金，不同的数字可以表示其他参数值，并不是末尾的数字都表示碳含量。应当注意，UNS编号中数字前面的字母指不同种类的合金。例如，S表示耐热和耐腐蚀钢种（包括不锈钢），J表示铸钢（工具钢除外），N表示镍合金。另外，一些国家可能使用不同的命名和牌号系统。例如，欧洲常用的是EN合金 牌号系统。采用这种方法，S30400（304）和 S31600（316）分别用 1.4301 和 1.4401 表示。通过改变化学成分，可以生产满足不同特殊需求的钢种。展示了以基本的S30400为基础，通过改变化学成分，衍生出具有不同特性不锈钢的案例。不锈钢研磨棒。