不鏽鋼

  此条目的主題是不鏽鋼。关于鍍鋅的鐵或鋼，請見「白鐵」。

不锈钢，也称为不锈耐酸钢、水铜铁，在台語也稱「白鐵」；在冶金學中，是指在大气和酸、碱、盐等腐蚀性介质中，呈现钝态、耐蚀、不生锈，含高铬（常12%~30%）的合金钢，通常另含有鎳、鉬、釩、錳、鎢等元素；而決定不鏽鋼防鏽能力，最重要的金屬元素就是鉻。国际上以重量計算定義，不锈钢是最低铬含量为10.5wt%，最高碳含量为1.2 wt%的合金钢，或鉻含量超過10%的「鐵合金」。此名稱源於它不像普通鋼那樣容易腐蝕生鏽。

不鏽鋼如果含鉻或其他元素比例很低，則只能在表面形成氧化膜保護而仍會氧化，具有像銅或鋁的防蝕特色，這種鋼材就並非不鏽鋼，而是耐候鋼。鉻與低碳含量相配合，可顯示出明顯的耐腐蚀性和耐热性，還可以加入镍、钼、釩、鈦、鈮、錳、鎢、鋁、銅、氮、硫、磷和硒，使其表面會產生防锈的氧化膜，以提高對特殊環境的耐腐蝕性和抗氧化性，並賦予特殊性能，從而保護鋼材本身受到外界環境中的空氣（尤指氧氣）、水、某些酸、碱的氧化腐蝕。

大多數不锈鋼先在電爐或氧氣頂吹轉爐（轉爐）中熔化，然後在另一煉鋼爐中精煉，主要為了降低碳含量。在氩-氧脱碳法中，將氧和氩的氣體混合物噴入鋼水中。改變氧和氩的比例，通過將碳氧化為一氧化碳而不使昂貴的鉻氧化和損失，來將碳含量降低到控制的水平。因此，在初始的熔化操作中可使用較便宜的原料，如高碳的鉻鐵。

分類

不锈钢按照晶体结构分为五大类：奥氏体不锈钢（A1,A2,A3,A4,A5）、铁素体不锈钢（F1）、马氏体不锈钢（C1,C4,C3）、双相不锈钢和沉淀硬化型不锈钢。

• 奥氏体不锈钢含有16%－26%铬和35%以下的镍，通常具有最高的耐腐蚀性，不能通过热处理进行强化，并且无磁性；最常见的类型是18/8，或称304级，即含有18%铬和8%镍；典型的用途包括飞机工业、乳制品和食品加工工业。奥氏体不锈钢（A*-50较软/A*-70 适合冷加工/ A*-80具有高强度）
• 标准的铁素体不锈钢含有10.5%－27%铬，而不含镍，由于碳含量低（0.2%以下），不能通过热处理进行强化，仅用于防腐蚀要求不高的场合，如建筑和汽车装潢方面。铁素体不锈钢（F1-45较软/F1-60适合冷加工）
• 马氏体不锈钢通常含有11.5%－18%铬和1.2%以下的碳，有时也含镍，可通过热处理进行强化，具有中等的耐腐蚀性，用于刀具、外科用具、扳手和涡轮机。
• 双相不锈钢混合了奥氏体和铁素体不锈钢的微观晶体结构，其理想比例为50:50，即使商用产品会采用40:60的比例。通过比奥氏体不锈钢含比例更高的铬（19－32%）和钼（最高5%）以及更低比例的镍来划分。双相不锈钢具有大约两倍于奥氏体不锈钢的屈服强度。相比于304和316不锈钢，其混合型的晶体结构产生了对于氯化物腐蚀的更佳的防腐蚀性。石油和天然气工业是最大的使用者。

不锈钢按其抗蚀性分：不锈钢（在空气中能抵抗腐蚀）和不锈耐酸钢（在某些化学介质中能抵抗腐蚀）。

按化学成分可分为高铬不锈钢（如4Cr13、Cr17、Cr28、Cr17Ti 等）、铬镍不锈钢（如0Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti）、铬锰氮不锈钢（如Cr17Mn13Mo2N）。

不锈钢的商业价值

不锈钢号对照

不锈钢牌号分组

SAE steel grade -（美國自動機工程學會總會相關規範「Society of Automotive Engineers」）

• 200系列：铬-镍-锰奥氏体不锈钢
• 300系列：铬-镍奥氏体不锈钢
  • 型号301：延展性好，用于成型产品。也可通过机械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲劳强度优于304不锈钢，產品如：彈簧、鋼構、車輪蓋。
  • 型号302：耐腐蚀性同304，由于含碳相对要高因而强度更好。
  • 

    304不鏽鋼餐具
    型号303：通过添加少量的硫、磷使其较304更易切削加工。
  • 型号304：通用型号；主要有18（鉻）/8（鎳）與18（鉻）/10（鎳）兩種不锈钢 。產品如：耐蝕容器、餐具、家俱、欄杆、醫療器材。標準成分是18 %鉻加8 %鎳。為無磁性、當雜質含量高時，加工後偶爾會呈現弱磁性、此弱磁性只能使用熱處理的方式消除。屬於無法藉由熱處理方法來改變其金相組織結構的不鏽鋼。
  • 型号304 L：與304相同特性，但低碳故更耐蝕、易熱處理，但機械性較差適用焊接及不易熱處理之產品。
  • 型号304 N：與304相同特性，是一種含氮的不鏽鋼，加氮是為了提高鋼的強度。
  • 型号309：较之304有更好的耐温性。
  • 型号309 S：具多量鉻、鎳，故耐熱、抗氧化性佳，產品如：熱交換器、鍋爐零組件、噴射引擎。
  • 型号310 S：含最多量鉻、鎳，故耐熱、抗氧化性最佳熱交換器、鍋爐零組件、電機設備。
  • 型号316：继304之后，第二个得到最广泛应用的钢种，主要用于食品工业和外科手术器材，添加钼元素使其获得一种抗腐蚀的特殊结构。由于较之304其具有更好的抗氯化物腐蚀能力因而也作“船用钢”来使用。SS316则通常用于核燃料回收装置。18/10级不锈钢通常也符合这个应用级别。特用於化學、海邊等易腐蝕環境、船舶裝配、建材。
  • 型号316 L：低碳故更耐蝕、易熱處理，產品如：化學加工設備、核能發電機、冷凍劑儲槽。
  • 型号321：除了因为添加了钛元素降低了材料焊缝锈蚀的风险之外其他性能类似304，適於焊接釀酒設備、蒸氣管、航空零件。
  • 型号347：添加安定化元素鈮，適於焊接航空器具零件及化學設備。
• 400系列：铁素体和马氏体不锈钢
  • 型号408：耐热性好，弱抗腐蚀性，11 %的Cr，8 %的Ni。
  • 型号409：除了因为添加了钛元素，最廉价的型号（英美），通常用作汽车排气管，属铁素体不锈钢（铬钢），適於焊接，成本較低汽車排氣管、石油設備。
  • 型号410：马氏体（高强度铬钢），耐磨性好，抗腐蚀性较差，適於幫浦。其化學成分含13 %鉻、0.15 %以下的碳及少量的其他元素合金。原料價格較便宜，具有磁性、可經由熱處理硬化。一般用途有軸承、醫療用具及刀具等。
  • 型号416：添加了硫改善了材料的加工性能。
  • 型号420：含較高碳、硬度、強度更高，刃具级马氏体不锈钢，类似布氏不鏽鋼（Brearley's stainless steel，英國治金家Harry Brearley）这种最早的不锈钢，可以做的非常光亮，適於刀、彈簧、外科器具、剃刀切頭、閥。
  • 型号430：铁素体不锈钢，装饰用，具磁性，例如用于汽车饰品。良好的成型性，但耐温性和抗腐蚀性要差，適於扣接件、餐具、家具用品。其標準化學成份為16～18 %鉻，含碳量低。此類不銹鋼具有磁性。
  • 型号434：含鉬故耐蝕性較430優良，適於餐具、雨刷、汽車裝潢。
  • 型号440：高强度刃具钢，含碳稍高，经过适当的热处理后可以获得较高屈服强度，硬度可以达到58HRC，属于最硬的不锈钢之列。最常见的应用例子就是“剃须刀片”。常用型号有三种：440A、440B、440C，另外还有440F（易加工型）。
• 500系列：耐热铬合金钢。
• 600系列：马氏体沉淀硬化不锈钢。
  • 型号630：最常用的沉淀硬化不锈钢型号，通常也叫17－4；17 % Cr，4 % Ni。

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  位于密苏里州聖路易斯的杰斐逊国立纪念馆的630英尺高的拱门——地平线的不锈钢包覆层

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  用302不锈钢包覆的纽约克萊斯勒大廈的顶部

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  位于纽约州雪城区域的Niagara-Mohawk大厦的一尊艺术雕塑

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  用不锈钢制造的管道和配件

問題

由於各種類型的不鏽鋼有不同的特性，在長期貼近人體使用，可能對人體產生有害的影響。長期使用不鏽鋼餐具可能對人體產生危害。

• 2014年5月8日，有媒體報導稱，有一些台灣的專家出示久用不鏽鋼的湯匙強調，用久後有鏽、刮痕、凹凸不平則莫用，因為有溶出有害物的疑慮。消基會也補充說，雖然錳是人體必須的微量礦物質之一，但若吸收過量，會影響神經系統，引發記憶障礙，甚至是帕金森氏症；部份鎳化合物已被認定是人體致癌物。

执行标准

在中国，不锈钢管执行的标准有：GB1220-84、GB4241-84、GB4356-84、GB1270-80、GB12771-91等等。

相关

• AISI鋼材級別
• 巴德公司，历史上著名的不锈钢应用者
• 表面處理
• 黑色金属材料
• 铁
• 铬
• 镍
• 金属材料
• 耐候鋼

参考來源

文献

• 陳怡儒、楊和慶、到手香、紀宗廷、林欣瑜、柯昭儀、雲琇卿、吳怡亭、盂美雲、林煜庭、鄭諺彌、陳亭瑋、陳昭明、葉宗桓、林宏儒、蘇怡帆. 《圖解日用品安全全書》. 臺灣: 易博士出版社（城邦文化）. 2011-05-17 [2011]. ISBN 978-986-120-761-2 （中文）. `

引用

外部链接

维基共享资源中相关的多媒体资源：不鏽鋼

查看维基词典中的词条「不鏽鋼」。

• （英文）Articles About Stainless Steel by International Stainless Steel Forum
• （英文）What is stainless steel （页面存档备份，存于互联网档案馆） by BSSA
• （英文）Euro Inox（multilingual portal）
• （英文）Comprehensive Information About Stainless Steel （页面存档备份，存于互联网档案馆） by The Stainless Steel Information Center
• （英文）Comprehensive Information About Metallurgy of Stainless Steel （页面存档备份，存于互联网档案馆） by Cambridge University
• （英文）Life Cycle Costing of Stainless Steel
• 铁素体不锈钢解决方案 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
• 新200 系列”钢种
• （英文）[1] Information and Statistics on Stainless Steel
• [2] 不锈钢介绍

规范控制 AAT: 300010920 BNF: cb119664986 (data) GND: 4126143-4 J9U: 987007534037305171 LCCN: sh85127793 NDL: 00571764