不锈钢(Stainless Steel)是不锈性能和耐酸性能较为突出的一系列铁基合金,不锈钢中的铭质量分数一般大于10.5%。因为不锈钢具有优良的耐蚀性能、可焊接性能,并且可以完全回收利用,因此在石化、核电、海水淡化等工业部门及农业、人们日常生活中不锈钢得到广泛应用。不锈钢的生产和使用量在一定程度上可以反应一个国家的经济状况和发展趋势。
进入20世纪以来,科技发展突飞猛进,在金属材料领域,不锈钢的发明无疑具有划时代的意义。随着全球范围内科学家的不懈努力,20世纪初,不锈钢在多个国家几乎同时问世。1909~1912年,在热电偶保护套用钢试验中对高铭钢和铭锦钢进行了对比分析过程中,开发出了新型的碳含量较低(<1%C)、高铭(Cr15~40%)和高锦(Ni约20%)奥氏体不锈钢,他们发现这种钢具有优秀的耐蚀性能,由此确定了不锈钢的原型。铭镍铁基合金不锈钢制品的首次出现,为奥氏体不锈钢的发展做好了铺垫。1912年,在研制高强度耐磨合金钢的过程中对舰炮身管用钢进行了研究,提出了新型的“铁-铭-碳”合金成分比例,发明了含铭(Cr12~13%)的硬化马氏体不锈钢。这种实用不锈钢使大量不锈钢的生产和使用成为可能。从1911年到1914年,在实验中发展了一种低碳铁素体不锈钢材料,它具有高铭(Cr14~16%)和低碳(C0.07~0.15%)的特点,由成分可知该钢种碳含量极低。1929年,施特劳斯获得低碳18-8(Cr18%,Ni8%)不锈钢专利,随后含钛18-8不锈钢的出现成功地解决了18-8钢的敏化晶间腐蚀问题。随着研究的进一步深入,人们发现含有部分铁素体的奥氏体不锈钢晶间耐蚀性显著提高,从而在十九世纪三十年代双相不锈钢问世。1946年,美国一家公司成功研制出马氏体沉淀硬化不锈钢,其后,又相继发明半奥氏体沉淀硬化不锈钢。新发明的钢种强度较高的同时,还具有冷加工时成型性能较好的特点。从二十世纪初,随着材料科学的发展,不锈钢的各个种类,比如马氏体、铁素体、奥氏体、双相和沉淀硬化不锈钢等已经基本完成,并一直沿用到今天。
1919~1945年期间,随着科学技术的飞速发展,为了满足实际工业,军事和生活的需要,不锈钢已经衍生出许多新的类型。近年来,超低碳不锈钢和超纯铁素体不锈钢的研究和开发取得了成功。此外,还开发了一些特殊的不锈钢品种,如核电用不锈钢,耐硝酸不锈钢,食品用不锈钢等,不锈钢在各个领域被广泛应用。据统计,全球已有100多个品牌被列入各种标准,已有近三百个品种投入市场。在各个领域,不锈钢已成为金属材料中使用最广泛的材料。根据不锈钢中的组织结构(主要相的类型),不锈钢共可分为五种,分别是马氏体、铁素体、奥氏体、双相不锈钢和沉淀硬化不锈钢。