介绍
不锈钢 在20世纪初进入工业场景，并赢得了名字，因为它似乎确实抵抗了生锈.
主要由铁组成, 铬, 镍, 和跟踪元素, 不锈钢结合了独特的特性，适合从摩天大楼立面到手术手术刀.
然而, 尽管有很多优势, 不锈钢带有权衡.
在本文中, 我们将研究不锈钢的关键优势和缺点, 由数据支持,
因此，您可以在选择不锈钢用于钣金配件或任何其他应用程序时做出明智的决定.
不锈钢的优势
耐腐蚀性
不锈钢的标志性功能从最低限度出现 10.5 % 铬 内容, 它形成自我修复的铬氧化物层.
最后, 等级喜欢 304 表现出低如 0.01 mm/年 在中立环境中, 尽管 316 (添加钼) 抵抗在氯化物溶液中降低至 –0.2 in vs. SCE.
而且, 这部被动膜在小刮擦后立即再生, 确保在恶劣气氛中长期耐用性.
最后, 房主将其信任水槽和炊具, 厨师依靠它用于接触酸性食物而不粘或生锈的厨房用具.
高强度重量比
除了耐腐蚀性, 许多不锈钢等级提供了拉伸优势从 500 到 1 200 MPA - 通常重量匹配或超过结构性碳钢 20 % 较少的.
例如, 17-4 ph 到达 1 000 MPA 在H900脾气中, 使其非常适合轴, 齿轮, 和高负载的组件，这些组件受益于轻巧的重量而不牺牲强度.
出色的高温性能
此外, 不锈钢在升高温度下保持机械完整性和氧化耐药性.
310s 保留超过 80 % 它的室温拉伸强度 800 °C, 和 601 (耐热等级) 连续运行 1 100 °C.
最后, 发电和石化等行业依赖不锈钢用于炉子, 热交换器管, 和排气系统.
优秀的卫生特性
过渡到卫生应用, 不锈钢的光滑, 非孔表面抵抗细菌粘附.
在食品服务和医疗环境中, 专业人士用苛性清洁剂或高压灭菌者对不锈钢设备进行消毒, 信心金属既没有隐藏微生物也没有残留物.
实际上, 一项研究发现，正确抛光的316升优惠券显示 零菌落形成单位 后 24 肉汤文化的小时¹.
美学多功能性和完成选项
超越性能, 不锈钢让眼睛取悦. 设计师达到镜面抛光剂 (RA < 0.1 µm), 拉丝纹理 (ra≈ 0.4 µm), 或为装饰面板和雕塑的颜色阳极涂料.
此外, 它的统一饰面均匀地反射出光, 借给立面的优质外观, 厨房用具, 和珠宝.
可回收性和可持续性
在环境影响方面, 不锈钢脱颖而出: 现代合金经常包含 60–80 % 回收内容, 金属仍然存在 100 % 可回收 无限期.
而且, 从废料中产生不锈钢 40 % 减少能量 比初级生产, 与LEED积分和公司ESG目标保持一致.
抵抗磨损和撞击
许多马氏体和降水降低不锈钢等级，例如 420 和 630-达到
上面的洛克威尔硬度值 HRC 40, 在泵轴中具有出色的耐磨性, 刀刀片, 和阀座.
此外, 这些合金保持韧性 (Charpy V-Notch > 50 J处–40°C) 在反复的影响下, 在动态应用中延长服务寿命.
低维护和生命周期价值
最后, 不锈钢耐腐蚀的结合, 力量, 美学减少了维护周期.
例如, 制造的建筑覆层系统 316 等级通常只需要定期洗, 与油漆钢相比, 要求重新粉刷每个 5–7年.
在50年的建筑生活中, 不锈钢可以提供 30–50 % 较低的总拥有成本 尽管前期材料成本较高.
不锈钢的缺点
更高的材料成本
首先, 不锈钢合金带有高级价格标签.
例如, 304-年级不锈钢成本大致 20–30 % 每公斤更多 比标准碳钢, 而双工或镍富的成绩 (例如。, 2205, 316l) 可以运行 50–80 % 更高.
最后, 预算紧张的项目通常仅保留最关键的组件不锈钢.
降低导热率
而且, 不锈钢的热导率悬停在周围 15 w/m·k - 只有 8 % 铜和 7 % 铝的.
因此, 需要快速散热的应用 (像电子散热器或炊具底部) 不锈钢表现不佳, 领导工程师选择替代金属.
具有挑战性的制造和加工
此外, 不锈钢工作很快. 在铣削或转动期间, 切割区可以变硬 20–30 %, 加速工具磨损.
而碳化物或陶瓷工具会减轻这种效果, 商店仍然遇到 30–40 % 短 与加工碳钢相比，工具寿命.
此外, 它的韧性需要更高的切割力, 增加功耗.
焊接困难和失真
相似地, 焊接不锈钢需要仔细控制. 高热膨胀 (≈ 17 ×10⁻⁶K⁻) 会引起失真,
快速冷却风险敏化 - 晶状体结合的碳化物降水，破坏耐腐蚀性.
抵消这些问题, 制造商通常会预热零件并执行后焊接后退火, 这增加了生产时间和成本.
表面标记和指纹可见性
此外, 不锈钢很容易显示指纹, 水域, 和精细的划痕.
即使有高级饰面 (2B或BA), 日常处理叶子后面油腻的污迹，设计师必须用专门的抛光剂清洁.
在高流量装置（例如电梯内饰）中，维护团队报告了支出 20–30 % 更多的 与粉末涂层的钢相比，努力保持原始的原始原始.
铁素体等级的磁性
最后, 许多铁素体不锈钢等级 (例如。, 430) 表现出磁性特性, 这可能会在需要非磁性材料的电子或医疗应用中构成问题.
虽然奥氏体等级 (304, 316) 基本上是非磁性的, 它们的成本更高并提供较低的产量强度, 在性能和价格之间创造权衡.
结论
不锈钢耐腐蚀的混合物, 力量, 美学多功能性使其在无数应用中必不可少 - 从炊具到化学加工植物.
然而其成本较高, 焊接/形成需求, 和表面维护的需求出于真正的挑战.
通过权衡这些优势和缺点与项目要求, 您可以确定不锈钢是否仍然是下一个金属配件或工业组件的最佳选择.
