不锈钢产量在近半个世纪有了大幅度增加，大量生产体系的建立，导致低价格的实现是其重要的因素，而在与此需求相应的基础上，进行钢种的开发和表面质量的改善和处理也做出了很大的贡献。在通常的使用环境中，不锈钢即使在金属表面状态，也保持着金属光泽。所以对要求清洁感的厨房机械和要求观赏性的建筑材料都要经过各种表面加工处理后进行使用。

本专集将介绍不锈钢制品所具有的多种表面加工处理、制造工艺、特征及其使用状况。

不锈钢的表面

钢具有优良的强度、韧性和加工性，在生活中大量存在有金属材料******的美称，其***大的缺点是在空气中易生锈。所以，很久以来就要求得到像金之类的金属一样不生锈的钢铁。现在，印度的德里铁塔有几座就是用不生锈的古代钢铁制造的，为了得到不生锈的钢铁，长期以来进行了精心地研究，其成果之一就是出现了不锈钢。铁生锈的现象是由于铁被离子化，在水中析出生成由氧化铁组成的腐蚀生成物，在大气中的腐蚀还与水和氧有密切关系。当相对湿度100,％为不结露状态时，通常认为在金属的表面不存在水，而相对湿度为55％时，计算表明在铁表面有15分子层的水吸附着，空气中的氧溶入该水中进行腐蚀。另外，当水几乎不存在时，在常温下氧化反应极端缓慢是不会生锈的，德里的铁塔处于干燥的环境下就是不生锈的例子。

不锈钢由于在表面形成了称为钝化膜的致密的保护膜而实现了耐蚀性。钝化膜是氧羟基、水和铬的化合物，—旦表面有伤痕保护膜就脱落，但周围存在的水和氧会使其再生，维持耐蚀性，这样不锈钢的表面就保持了自身的修复力。这种钝化膜非常薄，只有l-3mm。钢在低温短时间淬火时就带有回火色，而这层氧化皮的厚度为100~200mm，也就是说，钝化膜是其厚度的1/100左右，从不同的角度能看到回火色不同的颜色，氧化皮具有其自身的颜色，光能够透过。氧化皮薄时，在氧化皮和钢的界面反射的光也能到达人的眼睛。这种光与氧化皮***表面反射的光相干扰发生的颜色(干扰色)可以看见，根据看到的角度。透过氧化皮的距离是不同的，所以干扰色也不同，由于看到的角度不同，回火色颜色亦不同，这是干扰造成的影响。另外，当氧化皮像钝化膜那样薄时，也不发生干扰，可以看到不锈钢自身的金属光泽。这样，在钝化膜非常薄且具有自身修复力时，不锈钢就显示出优良的金属光泽，并能长久保持，因此，就开始以钢的本色状态进行使用。

不锈钢有时表面为“白色”，这主要是化学厂使用的热轧产品(No．1加工)，在薄板轧制的时代，由于铁鳞和轧辊形状的影响，冷轧制品在制后的表面也不平滑，并且酸洗时间也长，晶界被浸蚀很深。于是，在凹凸的不锈钢表面由于光的乱反射显示山“微弱的”银白色的光泽，形成了“白色钢”。另一方面，不锈钢薄板—旦变成卷板生产，就变为“发亮不锈钢”。冷轧产品(No．2B加工)采用了小直径工作辊，可以频繁交换，所以平滑的辊表面就可以复印在轧材表面。由于缩短了退火、酸洗时间，晶界浸蚀受到抑制，这些改善使得表面非常平滑，从而实现了具有光亮的表面产品。当进一步需要光泽时，可在氮气和氧气的气氛中进行光亮退火，避免因表面氧化和酸洗导致的晶界浸蚀，这样不锈钢就可以根据表面的凹凸程度，产业非常不同的图像。因此开发了控制表面凹凸、具有各种观赏性的表面加工方法(表1)。

名称

表面精加工状态

表面精加工的法

主要用途及标准名称
NO.1

银白色无光泽

热轧后进行热处理、酸洗或以此为准的处理方法

用于无需表面光泽的用途(AISI标准)
NO.2D

弱灰色的消光加工(钝化加工)

冷轧后进行热处理、酸洗的方法，或在此进行消光再用辊冷轧的方法

一般用材、建材(JIS标准)
NO.2B

比NO.2D光滑，稍有光泽的加工

给予N0.2加工材适当光泽的轻冷轧的方法

一般用材、建材(大部分商品都是该加工品)(JIS标准)
BA

具有近似镜面光泽的加工

冷轧后进行光亮热处理，为了更具光泽，施行轻冷轧

汽车部件、家电制品、车辆、医疗器具、食品设备（JIS标准）
NO.3

有光泽、粗纹的加工

把NO.2D或NO.2B加工材用100～120号磨料的研磨带进行抛光

建材、厨房用品(JlS标准)
NO.4

有光汗、细纹的加工

把NO.2D或NO.2B加工材用100～120号磨料的研磨带进行抛光

建材、厨房用品、车辆、医疗器具、食品设备(JlS标准)
240＃

细纹的研磨加工

把NO.2D或NO.2B加工材用100～120号磨料的研磨带进行抛光

厨房器具(JlS标准)
320＃

比240更细纹的研磨加工

把NO.2D或NO.2B加工材用100～120号磨料的研磨带进行抛光

厨房器具(JlS标准)
400＃

接近BA的光泽

把MO.2B材用400号抛光轮抛光加工的方法

建材、厨房器具(JlS标准)
HL(发纹线)

具有长的连续研磨线的加工

用适当里粒度(通常大多是150～240号的砂粒)的研磨带进行像毛发那样长的具有连续抛光线的加工方法

是建材***常见的加工(JlS标准)
NO.6

比NO.4加工反射少，是消光的

用NO.4加工材的坦皮料刷子进行抛光加工

建材、装饰用(AISI标准)
NO.7

具有高度反射率的准镜面加工(有研磨料号)

用600号的旋转抛光轮对装有研磨机的面进行抛光

建材、装饰用(AISI标准)
NO.8

反射率***高的镜面加工(无研磨料号)
用细粒的研磨材按顺序抛光后，用镜面抛光轮进行抛光

建材、装饰用、反射镜(AISI标准)

抛光加工

抛光加工是控制表面凹凸***有效的手段，不锈钢在开发初期也是根据用途用刀子和叉子之类的工具进行研磨。这些用途需要不锈钢具有高的光泽度，在成型加工后须***抛光，因此，抛光工数非常大。平滑的宽幅冷轧板卷一般采用宽幅无接头研磨带抛光的方式，供给的研磨品为板卷状，价格便宜。大面积均匀光泽的研磨材已被用于建筑的内外装饰。研磨品不仅需要观赏性，而且为了板卷形状平直，更需要扩大其轧制成型性，由于这种轧制成型加工能使拱肩等长尺寸构件大量地、高尺寸精度地成型生产，并且价格也很低廉。 不锈钢酸洗钝化膏

不锈钢经退火、酸洗后，其表面的晶界披浸蚀，易受异物粘附，成为生锈的原因。采用抛光的方法，可使表面平滑，易于清洗也便于发现污物的残留。由于这些优点，在要求清洁的厨房机器力面被广泛使用。另外，除清洁感外，手触感也良好，因此也用于浴槽上。

由上表可知，改变研磨砂粒号的和HL等标准化的共有9种不锈钢表面。此外，还开发了具有不规则研磨料号的振动加工和与着色、压花加工组合的多种加工方法。在建材和家电方面，在许多用途上采用了观赏性和功能性相组合的方法，为防止在表面凹凸处杂菌繁殖，还使用了具有保健作用的电解抛光的方法．

涂层加工

古老建筑物上使用的不锈钢经观察发现在雨水冲刷的部分不生锈，而屋檐顶棚这些雨水冲不到的部分却生了锈。若把不锈钢置于异物粘附的状态，则粘附物接触的表面的钝化膜就被破坏，不能修复而发生腐蚀，为此要进行建筑物的维修管理，要经常用水清洗和每年一次用清洗剂清洁。实际上消洁大厦之类的建筑物需要大量的经费，因此，为了使建筑物易于维修，使用了涂层小锈钢。涂膜通过水和氧的作用，时间—长彩色普通钢板就发生腐蚀，但对不锈钢来说，由于钝化膜存在起到了有利的保护作用。另外，还由于涂膜使异物不能直接粘附到不锈钢表面，
故保护了钝化膜不被破破坏，可望达到半长久性的寿命。

不锈钢表面一旦涂层就会失去本身的光泽和色调，使外观与彩色钢板一样，因此开发了能看见不锈钢基体的透明涂层。但是，在建筑领域重视观赏性，故又开发了各种彩色涂层，它与抛光加工不同，具有下列优点：①焊接部的修理简单；②由于调整光泽，板的凹陷不明显等。

涂层材不仅具有观赏性，而且还开发了兼有耐热性、防水性、抗菌性及润滑性等功能的制品，并期待着扩大使用。

其他的加工

sUs301等亚稳定奥氏体系不锈钢其加工硬化性大，利用该特点大多在轧制状态作为各种弹簧材使用，除研磨品外在控制表面凹凸的制品中，还开发了压印辊子花纹的压花加工和使用玻璃珠的喷丸清理加工等观赏性高的各种制品。

除涂层外，作为不锈钢的着色方法有化学着色法、离子喷镀法、电镀法和色覆法等，使用于高级建材等部门。

维持耐蚀性的钝化腆其电阻高钎焊性不良，于是在表面进行镀镍用于弹簧接点等处。

条钢由于采用磨削和拉拔，要进行平滑性和光泽不同的各种加工。

结束语

不锈钢由于含有高价的镍再生利用性高，作为在环境不是十分恶劣的条件下使用的材料，其存在价值愈来愈高，生产量不断增大，为此，有必要满足在各种用途方面的高精度高功能性的要求，进行表面改质处理就是***重要的—个方法。我们期待从事不锈钢工作的人们，今后能开发出更美观、功能性更高的表面材料不断适应时代的要求。