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相信一定有人好奇過，不銹鋼為什么叫“不銹鋼”？難道它真的能不生銹，不被腐蝕嗎？金屬腐蝕一直是各行各業的頭疼事，但是在不銹鋼出現之后，就很大程度解決了金屬腐蝕問題。 2 g* q9 q/ p5 K! B. K; Q* c
事實上，不銹鋼并不是真正的不被腐蝕，只是腐蝕速率比一般的金屬要緩慢。下面就詳細揭秘不銹鋼“不銹”的原因。0 F, @0 T" r/ N6 z
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不銹鋼為何不銹 5 w' ~7 |5 X9 V8 R& U+ F7 s) U' Y
不銹鋼是不銹鋼系不銹鋼和耐酸鋼的總稱。不銹鋼主要就是指能耐大氣、蒸汽和水等弱介質腐蝕的鋼；耐酸鋼是指耐酸、堿、鹽等化學侵蝕性介質腐蝕的鋼。按鋼的組織結構進行分類，不銹鋼分可分為：馬氏體不銹鋼、鐵素體不銹鋼、奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼。 # j/ o4 M' S, X; l
不銹鋼耐腐蝕的原因比較有說服力的是鈍化膜理論。鈍化膜就是在不銹鋼表面形成一層以Cr₂0₃為主的薄膜。此薄膜能保護不銹鋼基體在各種介質中不被輕易腐蝕。
' E$ T0 F; J ?; W 形成鈍化膜有兩種情況。一是不銹鋼本身具有自鈍化的能力，這種自鈍化能力與鉻含量有關，含鉻越多自鈍化能力就越快；另一種是不銹鋼在各種介質的腐蝕過程中形成鈍化膜而延緩腐蝕。
4 e% t, I( r7 l6 I$ C, B 不銹鋼鈍化膜具有抵抗腐蝕的能力，歸結于三個特點：一是鈍化膜極薄，當鉻含量大于10.5%時，薄膜一般只有幾個微米；二是鈍化膜的比重大于基體的比重；三是鈍化膜的鉻濃度比基體高的多。前兩個特點說明鈍化膜具有良好的化學穩定性、致密、缺陷少和與基體結合牢固的特性，使得腐蝕介質很難穿過此膜腐蝕不銹鋼的基體，從而起到保護基體的作用。第三個特點則說明鈍化膜具有較高的耐腐蝕性。
4 X8 _) ?2 Y; ^# {! ~2 ^鈍化膜的破壞形式
?8 V! q, ~& z) T 鈍化膜中存在內應力。形成應力的原因是多方面的，包括氧化膜成長產生的應力、相變應力和熱應力。內應力達到一定程度時，可以由膜的塑性變形、金屬基體的塑性變形、氧化膜與基體分離、氧化膜破裂等途徑而得到部分或全部松弛。鈍化膜破裂的幾種形式，見圖1-1。
0 O9 H/ z4 t. n 圖1-1中的(a)是鈍化膜在金屬基體表面生長時，在膜與基體之間存在空氣，從未形成空泡；而空泡破裂后就形成了圖(b)；圖(c)中存在于鈍化膜中氣體會形成微泡，能使膜遭到破壞；如果鈍化膜與基體結合不夠牢固的話，膜就會從基體表面脫落見圖(d)；圖(e)中膜會被其他物質切而導致膜裂；圖(f)說明在金屬的角和棱上的鈍化膜不夠致密、有缺陷，會導致鈍化膜在此位置上裂開。
/ u, ^$ j2 V8 T! S4 U氧化膜的生長規律
: a9 z6 H# g0 C! y. w( X/ Z 膜的生長可用膜厚y表示：
' ^# z/ X1 w# E' t, P( m ] (1)直線規律
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" I9 ~% v6 \3 M2 g, J; [ 式中表示膜厚隨時間的變化的關系，此規律反映表面氧化膜多空、不完整,對金屬的進一步氧化沒有抑制作用。
% W0 {. D8 G) g; Q2 R (2)拋物線規律 , B, N2 L8 g# `$ y @2 l, S
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) A* z( `( N$ ?6 S, ]. a 符合此規律的氧化膜是致密的，能對金屬起到保護作用。氧化速度dy/dt與膜厚y成反比，這表明氧化受離子擴散通過表面氧化膜的速度所控制。 0 I4 T, F$ i7 G1 K) o1 N
(3)對數規律
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在溫度比較低時，金屬表面上形成極薄的氧化膜，就足以對氧化過程產生很大的阻滯作用，使膜厚的增長速度變慢，在時間不太長時膜厚實際上已不再增加。在這種情況下，膜成長符合對數規律。
, r: k" K" ?* U0 P8 ~) B, k 防止不銹鋼的腐蝕具有現實意義，能有效降低企業的損失，使設備能安全運行，防止泄露等事故的發生，保證經濟和人身安全。$ q/ y1 E! [& \
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發表于 2016-4-28 15:09:13
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