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不銹鋼高功能化和表面處理

從上世紀(jì)90年代后期開始，家庭廚房用具、衛(wèi)生器具的抗菌性受到關(guān)注。有報(bào)告指出在不銹鋼中添加3%～4%Cu，Cu的微細(xì)晶粒析出可產(chǎn)生抗菌效果，還有在不銹鋼中添加Ag可產(chǎn)生抗菌性，這些抗菌不銹鋼均已產(chǎn)品化。另一方面，將抗菌性金屬或合金涂敷或涂鍍在鋼材表面以達(dá)到抗菌效果的制品也已商品化。研究表明，雖然細(xì)菌種類不同殺菌效果不同，但Zn、Mn、Ni、Cu、Co等金屬粉末都具有優(yōu)秀的殺菌作用，Cr、Ti、Al、Ag也有顯著的殺菌效果。雖然目前抗菌熱潮略有下降，但在食品等產(chǎn)業(yè)的設(shè)備、裝置方面，仍在繼續(xù)研究新的抗菌方法。

不銹鋼櫥柜

大多數(shù)不銹鋼是通過鋼材表面生成的10nm鈍化膜保持耐蝕性的，并且由于鈍化膜具有很好的自動修復(fù)功能，所以鈍化膜能在長時間內(nèi)穩(wěn)定地保持其鈍化狀態(tài)。因此，對于不銹鋼來說，除了為發(fā)揮其金屬光澤而進(jìn)行的拋光處理以外，表面未經(jīng)拋光的無光澤不銹鋼的使用也很多，而除了為增加耐蝕性和提高裝飾性以外，進(jìn)行表面處理和涂裝的不銹鋼并不多。

最近，許多家電(如電冰箱、電飯鍋等)設(shè)計(jì)采用有金屬光澤的不銹鋼。這種設(shè)計(jì)大多采用表面涂敷2靘～15靘透明涂層的不銹鋼，以滿足裝飾性和耐指紋性的要求。

氫燃料電池的開發(fā)和實(shí)用化將成為非化石能源利用的有效手段。目前最接近實(shí)用化的高分子電解質(zhì)燃料電池中，單位組元的發(fā)電量很小，所以將大量組元疊加，分離各組元的氣體(氫氣、氧氣、水蒸氣)。過去用石墨作為分離器，但由于石墨很脆，加工性低差，使電池整個體積和重量都很大?，F(xiàn)將不銹鋼作分離器，使分離器的厚度大大減少，從而大幅減小電池的體積和重量。存在的問題是在電池啟動和關(guān)閉時不銹鋼發(fā)生腐蝕以及不銹鋼鈍化膜導(dǎo)致接觸電阻增加。不銹鋼腐蝕產(chǎn)生的Fe、Cr、Ni離子會嚴(yán)重惡化電池中電解質(zhì)高分子膜和觸媒載體Pt的功能。

最近有人提出將Au等貴金屬鍍在不銹鋼表面，該方法被確認(rèn)可防腐蝕和降低接觸電阻，但成本太高，仍需進(jìn)一步改進(jìn)。

研究人員開發(fā)出盡量不增加Cr、Ni、Mo等合金元素量，而是添加N來提高耐海水局部腐蝕的不銹鋼。該研究用N2最大壓力為5MPa的電渣重熔爐對不銹鋼進(jìn)行重熔-凝固使鋼潔凈化并向鋼中溶入N，制出單相閭宓牟恍飧?23Cr-4Ni-2Mo-1N。這種高N不銹鋼具有良好的機(jī)械加工性，同時還展現(xiàn)出-50℃夏比沖擊脆性轉(zhuǎn)變溫度的特殊力學(xué)性能。在耐海水腐蝕方面，N和Mo的復(fù)合效果非常顯著，同時在海水中添加2%Mo和1%N，完全不發(fā)生間隙腐蝕。固溶在不銹鋼中的N可以抑制孔蝕。根據(jù)X射線電子光譜法的分析結(jié)果，N在不銹鋼鈍化膜和鋼基體之間的界面上產(chǎn)生集聚，在腐蝕過程中形成NH4+離子，阻止了局部區(qū)域pH值的降低。

Q-fog 鹽霧腐蝕試驗(yàn)箱可用于進(jìn)行鹽霧腐蝕測試

不銹鋼的高純度化和對不純物的控制，不僅可以提高鋼的力學(xué)性能，也是提高抗間隙腐蝕的有效方法。從實(shí)用角度來說，并不需要對所有不純物都進(jìn)行控制，可以選定為滿足性能(耐候性，力學(xué)性能等)要求而必須控制的不純物，對這些不純物的允許濃度進(jìn)行控制。

汽車用不銹鋼　　

不銹鋼在汽車用量上的增加是適應(yīng)汽車更新要求和遵守環(huán)保要求的必然結(jié)果。

由于離發(fā)動機(jī)越遠(yuǎn)，廢氣的溫度越低，所以對汽車排氣系統(tǒng)中不同位置的部件要不銹鋼在汽車用量上的增加是適應(yīng)汽車更新要求和遵守環(huán)保要求的必然結(jié)果。求的抗氧化性和耐蝕性也不同。最靠近發(fā)動機(jī)處的廢氣溫度最高，達(dá)到800℃～1000℃，對該部位的排氣部件要求具有抗高溫氧化性、一定的高溫強(qiáng)度和高溫疲勞強(qiáng)度;而在距發(fā)動機(jī)較遠(yuǎn)位置的部件會發(fā)生水的凝結(jié)引起的露點(diǎn)腐蝕。目前，在排氣系統(tǒng)內(nèi)分別使用不同的不銹鋼和耐熱鋼。其中觸媒轉(zhuǎn)換器在1000℃以上工作，且通過擴(kuò)大與廢氣的接觸面積來提高觸媒反應(yīng)率，所以提高觸媒反應(yīng)器的耐久性十分必要。最近，已有為提前激發(fā)觸媒活性，將觸媒反應(yīng)器移到廢氣總管附近，并使廢氣總管與觸媒反應(yīng)器一體化的做法。汽車排氣系統(tǒng)用的觸媒有Pt、Rh、Pd等，目前觸媒載體是不銹鋼箔，現(xiàn)在又成功開發(fā)出厚50靘的19Cr-7.5Al蜂窩狀材料，進(jìn)一步提高了抗高溫氧化性，并增加了觸媒反應(yīng)器的孔徑，減輕了發(fā)動機(jī)的負(fù)荷。

不銹鋼在汽車用量上的增加是適應(yīng)汽車更新要求和遵守環(huán)保要求的必然結(jié)果。為滿足性價(jià)比的嚴(yán)格要求，汽車用鋼制造廠已經(jīng)作出了很大努力并取得顯著效果。