
不锈钢之所以称为“不锈”,是因为它具有抗锈性。钢中含有一定比例的铁和碳:加入元素铬,钢就变成了不锈钢。从这三种基本元素开始,冶金学家们创造出了种类繁多的不锈钢。合金中的金属类型、合金使用说明、热处理和后期生产工作都在每个等级的描述中。这些规格分为四大类:奥氏体、铁、马氏体和双相。所有的钢都是有用的,但奥氏体钢因其优越的实用性而突出。70%的不锈钢物品由奥氏体不锈钢制成。
铬使得不锈钢迅速氧化耐腐蚀。这形成了密封或“被动层,可以防止铁基金属生锈。奥氏体不锈钢有一种额外的合金元素,镍,这使它具有强度和延展性。
奥氏体不锈钢的性质
奥氏体不锈钢具有许多有用的特性:
- 高度耐腐蚀
- 耐用
- 有力的
- 可焊接
- 在低温温度下不会变脆
- 比其他不锈钢类型更大的热固性范围
- 比马氏体和铁素体不锈钢更大的热膨胀
- 比马氏体牌号导热系数低
- 通常是非磁性的;如果冷轧,磁性
这些特性使奥氏体不锈钢成为多种应用的理想选择,包括厨房和食品加工设备、实验室和医院、外部现场家具和包层、烤箱和熔炉、热交换器等等。市面上常见的300系列,包括常见的304和316.牌号,是奥氏体钢。
奥氏体钢之所以具有这些有用的性能,是因为它的分子结构。然而,在钢中制造和维持奥氏体分子是昂贵的。因此,这些钢只在需要提高其性能的地方使用。

奥氏体微观结构
当金属冻结出熔融状态时,它们结晶并在晶格中彼此附着的颗粒。该晶体结构决定了许多金属的机械性能。
影响这种微观结构的因素有很多:晶格内部的材料、金属的温度和冷却速度,以及金属之后是否进行热处理。奥氏体合金具有“面心立方组织”。“这种格子是由密集的细胞构成的。面心奥氏体分子仅在铁处于熔融状态时出现在低碳钢中。当冶金学家向合金中加入镍时,这种结构即使在金属冷却时也能保持。
面为中心的立方体结构在电池的每个角落处具有原子,在立方体的各个面的中心,原子。这是每个立方体面对的原子,使奥氏体钢赋予其性质。每个细胞的原子密度给出它强度。许多其他形式的钢和不锈钢具有更松散的填充结构,没有每个面部的原子。
奥氏体不锈钢是无磁性的,因为细胞中的每个原子都能找到一对带相反电荷的原子。
奥氏体不锈钢:适用于低温
面心立方结构在极端温度下更耐受力,这是由于每个电池中额外的原子具有额外的强度。
奥氏体不锈钢是唯一一种在低温应用中不会变脆和容易断裂的不锈钢。即使低于-292°F,这种材料保持其韧性和伸长率。当撞击时,分子可以互相滑动而不碎裂。

相比之下,以身体为中心的立方结构通常是证据“过渡”温度如果受到机械压力,下面的材料就会粉碎。这叫做低温脆化。
耐热性或热度
当金属被加热时,它们软化,直到它们达到熔点。那些软化的人更快地具有更大的热度。奥氏体不锈钢开始失去其强度在900-1000°F之间,但不像其他不锈钢类型一样快。两种类型的连续服务温度,马氏体和铁素体不锈钢介于1300-1500°F之间。奥氏体310不锈钢的最大连续使用温度为2100°F。

金属的复杂性
金属从其原子晶格的形成中获得其独特的材料属性。这些颗粒受到金属生产过程中许多不同方面的影响。
当铁与碳合金时,钢就产生了,这种合金强度高,韧性好,但易生锈。添加铬有助于创造无源氧化层并防止生锈。当在1,674-2,541°F的热处理时,通过晶格渗透碳,现在不锈钢具有更大的延展性和强度。在室温下保持这种结构的唯一方法是合金中的镍和/或锰。这些添加提供了面向面的立方体细胞的化学脚手架。通过所有这些元素,产生奥氏体不锈钢:非磁性,热和耐冷,韧性和可焊接。
弹性奥氏体不锈钢可以在许多工业环境中工作。它们的机械性能使它们成为不锈钢牌号中最受欢迎的选择。然而,镍和锰的加入使奥氏体钢更昂贵:新的双相钢,交织奥氏体和铁素体,倾向于具有这两种材料的一些性能。这是一种在非极端环境中使用奥氏体钢的廉价方法。然而,对于低温应用和热密集型应用,如锅炉、热交换器和蒸汽管道,奥氏体不锈钢仍然是最受欢迎的选择。