不鏽鋼材質特性與分類

工業製造業中,極常用到的原料材質,由於環保意識抬頭,本身的抗腐蝕性特質比純鐵更耐鏽蝕、耐酸鹼、耐用,表面不需要額外加工等特性,已經廣泛應用在生活各方面。

不鏽鋼形成的原因

鋼材中鉻含量超過12%時,鋼材中的鉻很容易與 空氣中的氧在鋼材表面形成薄薄的氧化鉻薄膜的 保護,可以有效隔絕母材受到環境的侵蝕,且薄 膜受外力損傷後仍能很快的再形成新的保護膜, 這便是不銹鋼形成的原因。

不鏽鋼的優點

與其他的材料相比,不銹鋼具有下列的優點:

  1. 抗蝕性強
  2. 機械性佳,加工容易
  3. 外表光亮、衛生,容易清洗
  4. 無毒無害
  5. 在高溫及低溫環境仍具良好性質
  6. 多種表面品級,提供不同應用領域
  7. 生命週期長, 低維護費用
  8. 綠色材料,100%回收

◎200系列

[鉻-鎳-錳 奧氏體不鏽鋼,錳含量>5%] 工業用,不可食用
此種不銹鋼主要應用於工業建築,像是鐵窗、鐵門、樑柱等。有些不肖業者為了降低成本,將此材質用於餐具器皿上。但由於200系列延展性不夠,難以拉伸成型,便添加過量的「錳」,讓其延展性變好。但錳含量過高的不鏽鋼餐具(通常是201、202,含錳量為5~10%),遇酸或遇熱時可能會溶出,對健康有疑慮,恐影響生殖力。

◎300系列

[鉻-鎳 奧氏體不鏽鋼,鎳含量>7%] 食用級
型號301 延展性/焊接性好,抗磨性和疲勞強度優於304不鏽鋼,常見產品如:彈簧、鋼構、車輪蓋。
型號302 耐腐蝕性同304,由於含碳相對要高因而強度更好。
型號303 通過添加少量的硫、磷使其較304更易切削加工。
型號304 304不銹鋼耐蝕性佳、加工成型性優良、 而且量產的技術成熟,是目前全世界使用最大 量也是最廣泛的不銹鋼材料。同時也是最常應用於餐具的食品級不鏽鋼,成分為18/8(18%鉻+8%鎳),含錳量低於2%。常見產品如:耐蝕容器、餐具、家俱、欄杆、醫療器材。無磁性,當雜質含量高時,加工後偶爾會呈現弱磁性,無法藉由熱處理方法來改變其金相組織結構。
台灣生產製造(MIT)幾乎都是304 。
型號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。
型號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。
型號309 較之304有更好的耐溫性。
型號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。
型號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。
型號316 繼304之後,第二個得到最廣泛應用的鋼種,又稱為醫療級不鏽鋼,成分為18/10(18%鉻+10%鎳),添加鉬元素使其獲得一種抗腐蝕的特殊結構。比304具有更好的抗氯化物腐蝕能力,主要用於食品工業和外科手術器材。價格也較昂貴,一些高價的鍋具會使用此材質。
型號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。
型號321 添加了鈦元素降低了材料焊縫鏽蝕的風險,性能類似304,適於焊接設備、蒸氣管、航空零件。
型號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

[肥粒鐵和馬氏體不鏽鋼,不含鎳] 食用級
型號408 耐熱性好,弱抗腐蝕性,為11/8(11%鉻+8%鎳)。
型號409 通常用作汽車排氣管,屬肥粒鐵不鏽鋼(鉻鋼),適於焊接,成本較低汽車排氣管、石油設備。
型號410 馬氏體(高強度鉻鋼),耐磨性好,抗腐蝕性較差,有磁性。用途有軸承、醫療用具及刀具等。
型號416 添加了硫改善了材料的加工性能。
型號420
含較高碳、硬度、強度更高,刃具級馬氏體不鏽鋼,類似布氏不鏽鋼。這種最早的不鏽鋼,可以做的非常光亮,適於刀、彈簧、外科器具、剃刀切頭、閥。
型號430
肥粒鐵不鏽鋼,成分為18/0(16~18 %鉻,不含鎳)含碳量低。此類不銹鋼具有磁性,可用磁鐵吸附。價格較低,常用作餐具、家具用品、扣接件。有良好的成型性,但耐溫性和抗腐蝕性較差,一般表面可經由熱處理硬化、增加強度防鏽。用菜瓜布刷洗一段時間,之後用衛生紙擦試,衛生紙會黑黑(鐵),塗層掉之後就易生鏽。
型號434 含鉬故耐蝕性較430優良,適於餐具、雨刷、汽車裝潢。
型號440 強度刃具鋼,含碳稍高,經過適當的熱處理後可以獲得較高屈服強度,硬度可以達到58HRC,屬於最硬的不鏽鋼之列。最常見的應用例子就是「剃鬚刀片」。

◎500系列

[耐熱鉻合金鋼]

◎600系列

630:最常用的沉澱硬化不鏽鋼型號,通常也叫17-4;17%Cr,4%Ni;