不銹鋼材料最早由英國(guó)科學(xué)家布雷爾利在1913年研制成功，因此，布雷爾利也被譽(yù)為“不銹鋼之父”。不銹鋼不但具有抵抗大氣氧化的能力，同時(shí)也具有耐酸類、堿類介質(zhì)腐蝕的性能，因此，被廣泛應(yīng)用于軍事、航天、化工、醫(yī)療、建筑、食品機(jī)械等領(lǐng)域。經(jīng)過100多年的發(fā)展，不銹鋼種類越來越多。不銹鋼類型按照結(jié)構(gòu)組織來分，包括馬氏體不銹鋼、鐵素體型不銹鋼、奧氏體不銹鋼、奧氏體－鐵素體雙相不銹鋼、沉淀硬化不銹鋼和含碳量低于50%的高合金鋼。根據(jù)化學(xué)成分，不銹鋼又可分為Cr系、Cr-Ni系、Cr-Mn-Ni系、耐熱鉻合金鋼及析出硬化系。目前，我國(guó)不銹鋼材料主要以Cr-Ni系（300系）、Cr系（400系）、Cr-Mn-Ni系（200系）為主，也是應(yīng)用最廣泛的三個(gè)系列，其主要化學(xué)成分、結(jié)構(gòu)組織、主要牌號(hào)如表1-1所示。

 近年來，我國(guó)不銹鋼產(chǎn)量和消耗量逐年提高，已成為不銹鋼產(chǎn)量和消耗量大國(guó)。根據(jù)國(guó)際不銹鋼論壇發(fā)布的數(shù)據(jù)，2019年我國(guó)不銹鋼產(chǎn)量達(dá)到2940萬噸，占全球年產(chǎn)量的56.3%;而在2005年，我國(guó)產(chǎn)量只占全球產(chǎn)量的13%.根據(jù)中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2011-2018年我國(guó)不銹鋼產(chǎn)量的變化情況如圖1-1所示，圖1-2給出了2011-2018年我國(guó)不銹鋼表觀消費(fèi)量情況。

  圖1-3是2019年我國(guó)不銹鋼行業(yè)產(chǎn)量結(jié)構(gòu)。從圖1-3可以看出，在4個(gè)系列中，300系的奧氏體不銹鋼產(chǎn)量最大，占了不銹鋼總產(chǎn)量的45.90%,其中牌號(hào)304系列的產(chǎn)品最為常見。304是美國(guó)的表示方法，對(duì)應(yīng)國(guó)內(nèi)的牌號(hào)是06Cr19Ni10,數(shù)字代碼為S30408不銹鋼。

  奧氏體不銹鋼之所以被廣泛應(yīng)用，除了其良好的耐腐蝕性，還具有良好的耐熱性、耐高低溫性以及焊接性能等，尤其在石油、化工、核電、蒸汽發(fā)電、食品加工等行業(yè)中應(yīng)用最為廣泛。美國(guó)杜邦化工調(diào)查發(fā)現(xiàn)，1968-1971年壓力容器及設(shè)備90%以上是不銹鋼制成的。然而，不銹鋼的耐腐蝕不是絕對(duì)的，例如鹵素離子是奧氏體不銹鋼的“天敵”，在一定條件下，低氯離子含量的環(huán)境也容易引起局部腐蝕。文獻(xiàn)收集的400件腐蝕案例中，不銹鋼材料的腐蝕案例占到總數(shù)的五分之二還要多，國(guó)內(nèi)壓力設(shè)備失效案例中，應(yīng)力腐蝕失效在不銹鋼材料各種腐蝕失效模式中所占比例超過了50%,其次是點(diǎn)蝕、縫隙腐蝕以及晶間腐蝕。各腐蝕類型及所占比例如圖1-4所示。