鋼鐵是怎么煉成的嗎？這是一句很平常的問(wèn)話，卻反應(yīng)出鋼鐵慢長(zhǎng)的發(fā)展史。最早發(fā)現(xiàn)鋼鐵是什么時(shí)候，因沒(méi)文字，所以沒(méi)記載。我們所記錄鋼鐵的加工方法，只有鑄造技術(shù)，鑄造技術(shù)有5000年還是7000年，出土文物的年代不斷地往前更改。這一技術(shù)到200多年前的工業(yè)革命，煉鋼技術(shù)興起，鋼鐵從靜壓工程發(fā)展到用于動(dòng)壓工程，各種結(jié)構(gòu)用材料得到應(yīng)用，隨著火車、船舶、汽車、飛機(jī)、航天和石油化工的工業(yè)化，特殊性能的鋼材開(kāi)發(fā)出來(lái)，不銹鋼就是在特殊鋼的基礎(chǔ)上被發(fā)明的。也成為了鋼鐵家庭中的一員。

一 鋼鐵的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

1、鋼鐵品種分類：

2、鋼鐵制造方法分類：

1）鑄造冶金

鑄造是用熱熔化金屬，使其成為液態(tài)再澆入鑄模，凝固成型。這就是可方可圓的道理。鑄造技術(shù)的特點(diǎn)：可制造任意復(fù)雜的形狀，而其它加工技術(shù)望塵莫及的。小到幾克的戒指，大到數(shù)百噸的機(jī)座，如軋機(jī)機(jī)座，液壓機(jī)機(jī)座，在金屬加工技術(shù)應(yīng)用最多，飛機(jī)、船舶、鐵道車輛、汽車、交通設(shè)施和農(nóng)業(yè)機(jī)械以及炊事用具等都離不開(kāi)鑄造技術(shù)，大致占金屬加工60%以上。

2）鍛造冶金

    鍛造加工技術(shù)是最古老的金屬加工技術(shù)，俗話說(shuō)，千錘百煉，百煉成鋼，這就是鍛造的含義。適用于難變形的鋼、多合金元素的鋼，因多組織凝固而形成的內(nèi)裂紋和縮孔，通過(guò)鍛造使內(nèi)部被擠壓，消除內(nèi)裂紋和縮孔，使鋼基致密性提高。特別是大規(guī)格和大件澆注材料，內(nèi)部中心凝固的時(shí)間較長(zhǎng)，形成縮孔。如大型電機(jī)軸、軋輥、傳動(dòng)軸等采用鍛造加工技術(shù)才能滿足技術(shù)要求。

3）壓延冶金

壓延技術(shù)就是常說(shuō)的壓軋塑性變形。是鍛打技術(shù)隨工業(yè)革命發(fā)展起來(lái)的實(shí)用技術(shù)，是鍛打加工走向節(jié)能加工符合現(xiàn)代要求的主要加工技術(shù)。主要制造長(zhǎng)材和薄材金屬產(chǎn)品，連續(xù)地把塊狀坯料軋制成板材、棒材和管材，再延伸軋制不同斷面的型材（角鋼、槽鋼、工字鋼、方鋼、扁鋼和螺紋鋼等）

4）粉磨冶金

金屬粉末是日常用品較普遍的產(chǎn)品。用于模具（硬質(zhì)合金：無(wú)縫鋼管穿孔頂模，鋼材拉拔模具，機(jī)械加工切削刀具、石油鉆頭），磁性材料（鐵氧體，永磁體等），過(guò)濾器（分子過(guò)濾器、鋼液過(guò)濾器、），催化劑（高分子分解、化學(xué)反應(yīng)、石油裂解），電池和涂料。特別是電器用的多孔無(wú)油合金軸承（風(fēng)扇，空調(diào)，冰箱等用軸承）。金屬粉末制造技術(shù)有機(jī)械破碎法、脆化處理+機(jī)械破碎法、還原法（木炭還原法，制作鎢粉和鉬粉，鐵粉和鈷粉）、電解法（水溶液電解法，熔鹽電解法，液體金屬陰極法）、噴霧法（用氣體或水噴霧液體金屬）、羰基法。

二 不銹鋼比例與前景

根據(jù)世界各統(tǒng)計(jì)單位對(duì)不銹鋼2010年的消耗量定在了3200萬(wàn)噸，而世界粗鋼產(chǎn)量定在了14億噸，不銹鋼所占比例為2.3%。我國(guó)2010年鋼產(chǎn)量達(dá)6.2億噸，不銹鋼產(chǎn)量為1126萬(wàn)噸，占鋼產(chǎn)量的1.8%，與世界平均水平還差0.5%個(gè)百分點(diǎn)。與先進(jìn)國(guó)家日本10%，美國(guó)8%還有很長(zhǎng)一段距離。

前段說(shuō)的普鋼在鋼鐵產(chǎn)業(yè)中的比例量達(dá)到90%左右。普鋼解釋為普通用途的鋼，從金屬元素稱鐵-碳合金。是金屬鐵元素中含有多少百分比的碳元素組成的金屬，根據(jù)含碳量的高低分為：

鑄鐵（碳含量≥2%）；

高碳鋼（碳含量2.0%-0.65%）；

中碳鋼（碳含量0.65%-0.2%）；

低碳鋼（碳含量≤0.2%）。

其余10%左右的鋼是三種金屬元素組成的鋼為特鋼產(chǎn)品。不銹鋼屬特鋼產(chǎn)品之一個(gè)種類，以20年前不銹鋼比例的0.5%左右發(fā)展到當(dāng)前的比例2.3%，可以說(shuō)；也有了很大發(fā)展。隨著地球環(huán)境變化和資源的耗盡，不銹鋼具有滿足現(xiàn)代要求的材料，將逐步代替普鋼部分產(chǎn)品。如橋梁的壽命提高到大于120年，沿海碼頭用鋼結(jié)構(gòu)和混泥土鋼結(jié)構(gòu)都需提高壽命和可回收再循環(huán)利用，不銹鋼應(yīng)用前景隨人類生活條件而改變。

三  何謂不銹鋼

1  不銹鋼的定義

不銹是針對(duì)鋼鐵易銹蝕而提出的。是在普鋼應(yīng)用的基礎(chǔ)上，鋼材銹蝕為普遍現(xiàn)象，造成鋼鐵設(shè)施不斷地減重和使去力學(xué)性能而報(bào)廢。防止鋼材銹蝕提出不銹方法的概念，從鐵的應(yīng)用開(kāi)始，防止銹蝕的技術(shù)伴隨同生，不斷創(chuàng)新，保存有幾千年的防銹實(shí)物呈現(xiàn)到今天，卻防銹技術(shù)卻失傳，為此感嘆但還得繼續(xù)。普鋼生銹的現(xiàn)象分析；普鋼的化學(xué)成分是鐵（Fe）和碳(C)的最簡(jiǎn)單最經(jīng)濟(jì)的組合，由于鐵-碳金屬中的鐵元素與空氣中活潑的氧氣接觸，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成氧化物（FeO）這一層氧化物叫亞鐵，不穩(wěn)定狀態(tài)，氧化鐵繼續(xù)氧化生成（Fe3O4），再氧化生產(chǎn)穩(wěn)定（Fe2O3）。在普鋼表面是由以上三種結(jié)構(gòu)的氧化物組成，年統(tǒng)計(jì)鋼鐵的銹蝕損耗達(dá)到10%，而且氧化鐵物質(zhì)是分散得不到回收條件，造成很大的經(jīng)濟(jì)損失和資源浪費(fèi)，不利益經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，研究不銹的方法層出不窮，有涂防銹漆的、有電鍍合金的、有涂塑的、再是材料本身是不銹材料的。

只有不銹材料是環(huán)保而節(jié)約資源的有效方法。但不銹又是相對(duì)的，是相對(duì)于普碳鋼材而言的，是有條件的。不同的環(huán)境、不同的介質(zhì)、不同的時(shí)長(zhǎng)，不銹鋼同普碳鋼一樣會(huì)銹蝕。所以不銹鋼不是不銹，而是相對(duì)不銹。是在鐵-碳合金中增加鉻的元素，為鐵-碳-鉻三元素結(jié)合的金屬，將碳穩(wěn)定在0.2%的含量時(shí)，鉻的含量增加到12.5%(原子量百分比12.5，重量百分比為11.6)時(shí)，呈現(xiàn)出不銹性（在干燥空氣中不被銹蝕）。鋼中鉻低于12.5%時(shí)，一般稱為合金鋼，相對(duì)易銹蝕。增加鉻的含量，防銹能力增強(qiáng)。而穩(wěn)定鉻含量12.5%時(shí)，增加碳含量，防銹能力下降，降低碳的含量，防銹能力增強(qiáng)。不銹鋼必須含鉻元素而鉻含量最低不小于12.5%時(shí)才能稱此鋼材為不銹鋼。這是根據(jù)鉻使鉻-鐵合金的電極電位提高，鉻含量在1/8、2/8、3/8---原子比時(shí)，鐵-鉻合金電極電位呈跳躍式提高，叫n/8定律，也就是合金的電極電位從負(fù)電位變?yōu)檎娢?。不銹鋼只能在常態(tài)下對(duì)空氣中的氧產(chǎn)生過(guò)敏而鈍化呈現(xiàn)出不銹性，但對(duì)一般的酸、堿、鹽介質(zhì)的耐蝕性能力差別很大。正因如此，不銹鋼在不銹的基礎(chǔ)上針對(duì)各種介質(zhì)和環(huán)境，利用自然界存在的金屬元素（74種）和非金屬元素（17種）根據(jù)各種用途進(jìn)行二元系、三元系和多元系研究，不銹鋼出現(xiàn)了滿足不同要求的很多鋼種，如耐酸不銹鋼0Cr18Ni9(304)等鋼種。沒(méi)有鉻元素或鉻元素小于12.5%的其它金屬只能稱合金鋼和合金材料。

2 不銹鋼的腐蝕

不銹鋼也有腐蝕，如在高溫下，表面被氧化形成氧化皮，這是不爭(zhēng)的事實(shí)。金屬腐蝕分兩方面發(fā)生，一是化學(xué)腐蝕，二是電腐蝕。金屬在高溫下產(chǎn)生的腐蝕叫化學(xué)腐蝕，金屬在常溫下產(chǎn)生的腐蝕叫電腐蝕?；瘜W(xué)腐蝕叫均勻腐蝕，電腐蝕叫局部腐蝕。

1）  化學(xué)腐蝕

金屬高溫腐蝕這是常知。只不過(guò)不銹鋼與普鋼的腐蝕程度不一樣。不銹鋼能承受更高的溫度，如1Cr13(410)的氧化溫度在500℃-600℃；1Cr17（430）的氧化溫度在600℃-700℃；而0Cr18Ni8(304) 的氧化溫度在800℃-900℃；普鋼的氧化溫度卻只有200℃-300℃。不銹鋼的腐蝕程度隨溫度升高而嚴(yán)重，普鋼的腐蝕是隨時(shí)間而嚴(yán)重。不銹鋼表面生成的氧化皮反而阻止再氧化，普鋼生成氧化皮加重氧化。當(dāng)然，人們要問(wèn)，那么在常溫呢？普鋼在無(wú)防護(hù)腐蝕措施的保護(hù)下也要被空氣中的氧腐蝕掉。不銹鋼的常溫腐蝕要復(fù)雜得多，不僅與氧有關(guān)，也與組織、內(nèi)部夾雜、內(nèi)部應(yīng)力以及熱處理狀態(tài)有關(guān)、還與環(huán)境介質(zhì)有關(guān)