１．不锈钢
在腐蚀介质中工作的零件应具有良好的耐腐蚀性。腐蚀是指金属受到外部作用而逐渐被破坏的现象。按腐蚀的性质不同有化学腐蚀和电化学腐蚀之分。化学腐蚀是指金属与外部介质发生化学反应而引起的腐蚀；电化学腐蚀是指金属与电解质溶液接触时伴有电流产生的腐蚀。金属的腐蚀主要是电化学腐蚀。为此，设计制造了抵抗电化学腐蚀的不锈钢。因为在发生电化学腐蚀时，如果两种电极电位不同的金属相互接触并且有电解质溶液存在时，将形成微电池，微电池作用将使电极电位较低的金属成为阳极并不断被腐蚀，而电极电位较高的金属成为阴极不会被腐蚀，在合金中因为有不同的金属成分存在，所以常会出现微电池作用。例如，钢中在发生电化学腐蚀时，其中的铁素体将成为阳极而被腐蚀，但是渗碳体成为阴极不会被腐蚀。所以不锈钢的设计制造时应充分考虑阳极溶解（腐蚀）问题。
不锈钢的成分设计要点时：加入合金元素使钢中基本相电极电位提高尽量成为阴极，从而提高抗腐蚀性能；或是使钢在室温下呈单相组织，避免形成微电池；或是其表面形成致密牢固的氧化物薄膜，与周围保质隔绝，如常加入合金元素铬、镍、硅、铝等。不锈钢中碳含量应尽可能少，以减少电极电位较高的碳化物相对量，但有时为了保证要求的力学性能，还必须具有一定的碳含量。常用的奥氏体型不锈钢的热处理工艺是固溶处理。即将钢加热到１０５０～１１５０℃，使碳化物溶解于奥氏体中，然后迅速冷却得到单相奥氏体组织。固溶处理后得到过饱和状态的奥氏体，没有晶格类型的变化。由于碳化物相消失，钢的耐腐蚀性提高，但钢的强度、硬度有所降低。
常用的不锈钢按组织特点可分为马氏体不锈钢、铁素体不锈钢和奥氏体不锈钢。典型的马氏体不锈钢如４Ｃｒ１３钢常用于制造弹性元件、医疗器械等；典型的铁素体不锈钢如１Ｃｒ１７钢常用于制硝酸或食品工厂的设备；典型的奥氏体不锈钢如１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ钢常用于制造耐硝酸、有机酸、盐、碱等的溶液腐蚀的设备。
２．耐磨钢
坦克、拖拉机的履带板一类零件在巨大压力及冲击载荷下工作，要求芯部具有良好的韧性、塑性，表层具有高硬度、高耐磨性。为此，设计制造了耐磨钢。
耐磨钢的成分设计要点是：以高碳（ωＣ＝０．９％～１．３％）保证钢的高硬度、高耐磨性；加入合金元素锰（ωＭｎ＝１１．０％～１４．０％），保证获得塑性、韧性良好的单相奥氏体组织。
耐磨钢的热处理工艺设计是水韧处理，即将钢加热到１０６０～１１００℃使碳化物全部溶入奥氏体中，在水中迅速冷却得到单相奥氏体组织。耐磨钢经水韧处理后，强度和硬度均不高，塑性、韧性良好。但当受到强烈冲击、巨大压力和摩擦后，表面会因塑性变形而明显强化，同时诱发奥氏体向马氏体转变，因此，表面硬度大大提高，但同时芯部却保持塑性、韧性良好的奥氏体状态。
耐磨钢因含有大量锰元素而被称为高锰耐磨钢，难以切削加工，多采用铸造方法成形。因此，高锰耐磨钢铸件的牌号由“铸钢”二字的汉语拼音首字母“ＺＧ”、锰元素符号及其名义质量百分含量、序号表示。例如，ＺＧＭｎ１３唱３表示ωＭｎ ＝１３．０％的３号高锰耐磨钢铸件。
３．耐热钢
许多在高温下使用的机械零件，要求具有高温强度和在高温下抗氧化的综合性能。为此，设计制造了耐热钢。
为了提高钢的抗氧化性能，钢中应加入铬、硅、铝等合金元素。这些元素与氧的亲和力较强，常优先被氧化形成一层致密的、高熔点氧化膜（Ｃｒ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３）覆盖在钢的表面上，从而将钢与外界的氧化介质隔开，避免钢被氧化。例如，当钢中ωＣｒ＝２０％～２５％时，钢的抗氧化温度可达１１００℃。在高温下具有良好的抗氧化能力的钢称为抗氧化钢。抗氧化钢一般为低碳钢。典型的抗氧化钢如２Ｃｒ２５Ｎ钢，在１０８２℃以下不产生易剥落的氧化皮，常用于制造在１０５０℃以下工作的炉用构件。
为了提高钢的高温强度，钢中应加入钛、铌等合金元素，以形成稳定又弥散分布的碳化物和氮化物等（它们在较高温度下也不易聚集长大），从而起到提高钢高温强度的作用。还要特别提出的是，采用较粗晶粒的钢可以获得较好的高温强度。在高温下具有较高强度的钢称为热强钢。典型的热强钢如０Ｃｒ１８Ｎｉ１１Ｔｉ钢，在６００℃时仍具有足够的强度。
常用耐热钢按正火组织分为珠光体钢、马氏体钢和奥氏体钢。典型的珠光体耐热钢如１５ＣｒＭｏ钢，常用于制造介质温度小于５５０℃的热能装置构件如蒸汽管路等；典型的马氏体耐热钢如４Ｃｒ９Ｓｉ２钢，常用于制造发动机排气阀等；典型的奥氏体耐热钢如１Ｃｒ１８Ｎｉ９Ｔｉ钢，常用于制造６１０℃以下长期工作的过热蒸汽管道及锅炉、汽轮机构件。
-----www.jlsyyq.com济南金力试验仪器有限公司-------0531-87152366
