不銹鋼是指以不銹性和耐蝕性為主要特性，鉻含量至少為10.5%、碳含量最大不超過1.2%的鋼。腐蝕是機械零件受周圍介質的化學和電化學作用而失效的主要原因。一般的碳鋼和合金鋼在腐蝕介質的作用下,金屬表面會形成氧化膜,就是人們常說的生銹。氧化膜不能阻止金屬和腐蝕介質的接觸,氧化繼續進行,銹蝕不斷擴大,致使機械零件繼續生銹、腐蝕,直至完全失效。
不銹鋼是在普通低碳鋼和低合金鋼的基礎上添加一定量的鉻元素冶煉而成的,其不銹性與鋼中的鉻含量有關。當鋼中的鉻含量超過10.5%時,鋼再與大氣接觸時,其表面會生成一層致密的、不易脫落的氧化膜,稱作鈍化膜(Cr2O3)。這層致密的富鉻氧化膜可以隔離金屬與外界腐蝕介質的接觸,從而有效地保護了不銹鋼表面。這層氧化膜極薄,只有幾微米,像是披上一層透明的外衣。透過它可以看到依然是銀白色的金屬表面,使不銹鋼具有了獨特的表面。當表面鈍化膜一旦遭到破壞,鋼中的鉻會與腐蝕介質中的氧發生反應重新生成鈍化膜,繼續起保護作用。不銹鋼表面鈍化膜的成分、形態及結構越均勻,鋼的不銹性和耐蝕性就越好。
不銹鋼的耐蝕性,主要取決于不銹鋼中鉻元素的含量和組織結構,但也與腐蝕介質的種類、溫度、濃度、壓力、流動速度以及鋼中其他合金元素的含量等因素有關。不銹鋼遇到特殊環境,也會出現局部腐蝕,如點腐蝕、晶間腐蝕、應力腐蝕和電偶腐蝕等。為了使不銹鋼克服這些腐蝕,提高其耐蝕性,同時也為了使不銹鋼具有良好的力學性能、工藝性能和其他性能,根據不同的要求,在鋼中除了添加較高含量的鉻元素以外,還應分別加人鎳、鉬、錳、氮、鈦、鈮等合金元素。這樣,不僅可以改變鈍化膜的化學組成,提高它在苛刻腐蝕介質中的耐蝕性,而且也可以使不銹鋼具有足夠的強度、韌性、塑性和耐磨性,以及良好的工藝性能,如可鍛性、焊接性、切削加工性和壓力加工成形性等。
了解金屬的腐蝕特點及提高不銹鋼的耐蝕性是很重要的。因為金屬的腐蝕是有害的,它會給國民經濟造成巨大的損失。鋼生銹及高溫下的氧化,石油管道、化工設備、機械設備和船舶殼體的損壞都是與腐蝕有關的。據不完全統計,全世界因腐蝕而損壞的金屬制品約占當年鋼產量的10％。因此采取措施，更廣泛地應用不銹鋼代替普通鋼，并提高不銹鋼的耐蝕性對國民經濟的發展有著十分重要的意義。
耐熱鋼是在高溫條件下具有良好的化學穩定性或較高強度的鋼。過去，我國標準將不銹鋼同耐熱鋼分開，并分別有各自的國家標準。在新的國家標準GB／T20878-2007《不銹鋼和耐熱鋼 牌號及化學成分》中，把這兩類鋼結合在一起，因此本書也將把這兩類鋼一起介紹。重點介紹不銹鋼的特性及應用，并適當介紹一些傳統不銹鋼和一些新研制的未納入新的國家標準的不銹鋼，同時也介紹一些不銹耐熱鋼的性能及應用。
