3D木门：不锈钢材料知识

概要：面上形成一层致密的氧化铬保护膜，厚度约10~50A﹝1A=10-8cm﹞。这薄薄的一层，却扮演着金钟罩铁布衫的功能，在一般的大气或有水的环境下，它可以防止腐蚀性的气体或液体向内侵蚀，进而保护内部的材质不受侵害；更神奇的是，如果这层保护层受到外界以机械式﹝如刮伤﹞或化学式的损伤，在一般大气下或有氧的环境下，就有自行修补的能力，以保护内部不被继续腐蚀。 不锈钢的成分与种类 不锈钢是由铁、铬、碳及众多不同元素所组成的合金，铁是主要成分元素，铬是第一主要的合金元素。一般而言，铬含量至少要占11百分号才能称为不锈钢，因为如果铬含量不足，则不锈钢外表将无法形成那层致密的氧化铬保护膜，而失去防锈﹝腐蚀﹞的功能。若铬的含量足够，在常温大气中，是不会生锈的。 一般依其金相组织可以分为五大类： ﹝一﹞奥斯田系不锈钢 平时最常看到的304不锈钢即为此类，其标准成分是18百分号铬加8百分号镍，即一般所称的18-8不锈钢。此类不锈钢的特性为无磁性、无法藉由热处理方法来改变其金相组织结构、加工性佳，又因含合金元素--镍，所以抗蚀性优于只含铬﹝不含镍﹞的另两类不锈钢。 300系不锈钢主要的用途有：一般民生用途如厨房餐具、建材、医疗卫生器材、食品加工用材、交通工具、化工设备及管件、机械设备及零件。在一般人的心目中，所谓的不锈钢就是指300系不锈钢等﹝尤其是指304不锈钢﹞。 ﹝二﹞麻田散系不锈钢 这类不锈钢的代表性钢种为410，其化学成分含13百分号铬

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　　不锈钢是什么合成的
﹝一﹞不锈钢并不是一个钢种名称，不锈钢的种类很多，目前大约有一百八十余种，这还不包括许多不锈钢厂自行开发的特殊不锈钢钢种。不同的不锈钢，它的抗腐蚀性、机械强度、延展性、磁性及加工性等，都可能有相当大的差异。

﹝二﹞所有的不锈钢中，并没有任何一种可以应付所有的腐蚀环境而【不锈】的；然而，在一般大气环境下，大部分不锈钢是比碳钢更不易生锈的。

﹝三﹞ 钢【steel】的基本定义是：铁基材料可以利用热处理来变化其性能者。然而，仅有极少数的不锈钢钢种，可以藉由热处理来改变其强度与材质结构。

不锈的原理
不锈钢之所以不易生锈，是因其含有铬，在钢表面上形成一层致密的氧化铬保护膜，厚度约10~50A﹝1A=10-8cm﹞。这薄薄的一层，却扮演着金钟罩铁布衫的功能，在一般的大气或有水的环境下，它可以防止腐蚀性的气体或液体向内侵蚀，进而保护内部的材质不受侵害；更神奇的是，如果这层保护层受到外界以机械式﹝如刮伤﹞或化学式的损伤，在一般大气下或有氧的环境下，就有自行修补的能力，以保护内部不被继续腐蚀。



不锈钢的成分与种类
不锈钢是由铁、铬、碳及众多不同元素所组成的合金，铁是主要成分元素，铬是第一主要的合金元素。一般而言，铬含量至少要占11百分号才能称为不锈钢，因为如果铬含量不足，则不锈钢外表将无法形成那层致密的氧化铬保护膜，而失去防锈﹝腐蚀﹞的功能。若铬的含量足够，在常温大气中，是不会生锈的。

一般依其金相组织可以分为五大类：


﹝一﹞奥斯田系不锈钢
平时最常看到的304不锈钢即为此类，其标准成分是18百分号铬加8百分号镍，即一般所称的18-8不锈钢。此类不锈钢的特性为无磁性、无法藉由热处理方法来改变其金相组织结构、加工性佳，又因含合金元素--镍，所以抗蚀性优于只含铬﹝不含镍﹞的另两类不锈钢。
300系不锈钢主要的用途有：一般民生用途如厨房餐具、建材、医疗卫生器材、食品加工用材、交通工具、化工设备及管件、机械设备及零件。在一般人的心目中，所谓的不锈钢就是指300系不锈钢等﹝尤其是指304不锈钢﹞。

﹝二﹞麻田散系不锈钢

这类不锈钢的代表性钢种为410，其化学成分含13百分号铬、0.15百分号以下的碳及少量的其他元素合金。原料价格较便宜，具有磁性、可经由热处理硬化、增加强度。但因不含镍，其抗腐蚀性劣于一般的304不锈钢，故只能用于轻度腐蚀环境。一般用途有轴承、医疗用具及刀具等。

﹝三﹞肥粒系不锈钢
这类不锈钢的代表性钢种为430，其标准化学成份为16~18百分号铬，含碳量低。此类不锈钢具有磁性，若我们所看见的不锈钢板片可被磁铁吸附住，很有可能便属于此类不锈钢。因不含镍而价格较廉，典型用途有厨房用具、织网及饰品等。


﹝四﹞析出硬化型不锈钢
美国钢铁协会AISI编号为600系不锈钢。这类不锈钢除了含铬与镍之外，还含有析出硬化的元素如铜、铝与钛，使材料硬化、强度升高。这类不锈钢的典型用途为：阀件、马达轴心、石化设备及高尔夫球头等。


﹝五﹞双相不锈钢
这类不锈钢的典型钢种为2205，即22百分号铬和5百分号镍。这类钢种的特性是：强度佳﹝远优于304﹞耐蚀性亦佳，因此常用于石化业管线、压力容器及心轴等。



不锈钢的优点
﹝一﹞耐蚀性佳
﹝二﹞美观
﹝三﹞卫生：不锈钢表面可以杜绝细菌的滋生，对于食品加工、贮存而言，可将食物腐败或污染【甚至中毒】的机率降至最低。不锈钢易于清洗且不易附着的特性，使得不锈钢特别适用于医院、厨房、食品加工储存等设备。
﹝四﹞耐久性：以美国纽约市的克莱斯勒摩天大楼为例，建立于1930年，其外表采用了302不锈钢，经历七十个年头，仍完好如新。
﹝五﹞ 耐高温及耐火性
六﹞良好的加工性
﹝七﹞良好的机械性质：1995年日本阪神大地震中，在大阪所有的建筑物几乎都倒塌了，然而有一以不锈钢建构的二层房屋，毫发无伤地屹立不摇。
﹝八﹞绿色产品：不锈钢产品是100百分号可以再回收利用，即使是使用到使用寿命终结，仍有剩余价值。


世界各国不锈钢标准钢号对照表

中国
GB1220-92[84]
GB3220-92[84] 日本
JIS 美国
AISI
UNS 英国
BS 970 Part4
BS 1449 Part2 德国
DIN 17440
DIN 17224 法国
NFA35-572
NFA35-576~582
NFA35-584 前苏联
TOCT5632
1Cr17Mn6Ni5N SUS201 201 -- -- -- --
1Cr18Mn8Ni5N SUS202 202 -- -- -- 12×17.T9AH4
-- -- S20200 284S16 -- -- --
2Cr13Mn9Ni4 -- -- -- -- -- --
1Cr17Ni7 SUS301 301 -- -- -- --
-- -- S30100 301S21 X12CrNi177 Z12CN17.07 --
1Cr17Ni8 SUS301J1 -- -- X12CrNi177 -- --
1Cr18Ni9 SUS302 302 302S25 X12CrNi188 Z10CN18.09 12×18H9
1Cr18Ni9Si3 SUS302B 302B -- -- -- --
Y1Cr18Ni9 SUS303 303 303S21 X12CrNiS188 Z10CNF18.09 --
Y1Cr18Ni9Se SUS303Se 303Se 303S41 -- -- --
0Cr18Ni9 SUS304 304 304S15 X2CrNi89 Z6CN18.09 08×18B10
00Cr19Ni10 SUS304L 304L 304S12 X2CrNi189 Z2CN18.09 03×18H11
0Cr19Ni9N SUS304N1 304N -- -- Z5CN18.09A2 --
00Cr19Ni10NbN SUS304N XM21 -- -- -- --
00Cr18Ni10N SUS304LN -- -- X2CrNiN1810 Z2CN18.10N
1Cr18Ni12 SUS305 S30500 305S19 X5CrNi1911 Z8CN18.12 12×18H12T
[0Cr20Ni10] SUS308 308 -- -- -- --
0Cr23Ni13 SUS309S 309S -- -- -- --
0Cr25Ni20 SUS310S 310S -- -- -- --
0Cr17Ni12Mo2N SUS315N 316N,S31651 -- -- -- --
0Cr17Ni12Mo2 SUS316 316 316S16 X5CrNiMo1812 Z6CND17.12 08×17H12M2T
00Cr17Ni14Mo2 SUS316L 316L 316S12 X2CrNiMo1812 Z2CND17.12 03×17H12M2
0Cr17Ni12Mo2N SUS316N 316N -- -- -- --
00Cr17Ni13Mo2N SUS316LN -- -- X2CrNiMoN1812 Z2CND17.12N --
0Cr18Ni12Mo2Ti -- -- 320S17 X10CrNiMo1810 Z6CND17.12 --
0Cr18Ni14Mo2Cu2 SUS316J1 -- -- -- -- --
00Cr18Ni14Mo2Cu2 SUS316J1L -- -- -- -- --

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