不锈钢

Disambig gray.svg 此条目的主题是不锈钢。关于镀锌的铁或钢，请见「白铁」。
钢的显微组织

肥粒铁（α-Fe）
针状肥粒铁（acicular α-Fe）
沃斯田铁（γ-Fe）
麻田散铁
波来铁（88%肥粒铁，12%碳化三铁）
变韧铁
粒滴斑铁（波来铁及渗碳体的共晶
　　　　混合物，含碳量4.3%）
雪明碳铁（Fe3C）
β铁（β-Fe）
钢

坩埚钢
碳钢（含碳量≤2.1%）
弹簧钢（低或无合金）
合金钢（含有碳以外的元素）

麻田散铁时效钢（含镍）
不锈钢（含铬量≥10.5%）
耐候钢
工具钢（工具用的合金钢）
其他含铁材料

铸铁（含碳量>2.1%）

白铸铁
灰口铸铁
可锻铸铁
球墨铸铁
蠕墨铸铁
锻铁（含有熔渣）

不锈钢，也称为不锈耐酸钢，在台语也称「白铁」；在冶金学中，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，通常另含有镍、钼、钒、锰、钨等元素；而决定不锈钢防锈能力，最重要的金属元素就是铬。国际上以重量计算定义，不锈钢是最低铬含量为 10.5 wt%，最高碳含量为 1.2 wt% 的合金钢，或铬含量超过10%的「铁合金」。此名称源于它不像普通钢那样容易腐蚀生锈。

不锈钢如果含铬或其他元素比例很低，则只能在表面形成氧化膜保护而仍会氧化，具有像铜或铝的防蚀特色，这种钢材就并非不锈钢，而是耐候钢。铬与低碳含量相配合，可显示出明显的耐腐蚀性和耐热性，还可以加入镍、钼、钒、钛、铌、锰、钨、铝、铜、氮、硫、磷和硒，使其表面会产生防锈的氧化膜，以提高对特殊环境的耐腐蚀性和抗氧化性，并赋予特殊性能，从而保护钢材本身受到外界环境中的空气（尤指氧气）、水、某些酸、碱的氧化腐蚀。

大多数不锈钢先在电炉或氧气顶吹转炉（转炉）中熔化，然后在另一炼钢炉中精炼，主要为了降低碳含量。在氩-氧脱碳法中，将氧和氩的气体混合物喷入钢水中。改变氧和氩的比例，通过将碳氧化为一氧化碳而不使昂贵的铬氧化和损失，来将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较便宜的原料，如高碳的铬铁。

分类

不锈钢分为三大类：奥斯田不锈钢（A1,A2,A3,A4,A5）、肥粒铁不锈钢（F1）和麻田散不锈钢（C1,C4,C3）。

  • 奥斯田不锈钢含有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，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。奥斯田不锈钢（A*-50较软/A*-70 适合冷加工/ A*-80具有高强度）
  • 标准的肥粒铁不锈钢含有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。肥粒铁不锈钢（F1-45较软/F1-60适合冷加工）
  • 麻田散不锈钢通常含有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。

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

EN-DIN标准钢号 EN-标准钢牌号 ASTM／AISI钢牌号 UNS编号 GB-中国国标牌号
1.4310 X10CrNi18-8 301
1.4318 X2CrNiN18-7 301LN
1.4307 X2CrNi18-9 304L S30403
1.4306 X2CrNi19-11 304L S30403 00Cr18Ni9
1.4311 X2CrNiN18-10 304LN S30453
1.4301 X5CrNi18-10 304 S30400 06Cr19Ni10（GB/T3280-2007）
1.4948 X6CrNi18-11 304H S30409
1.4303 X5CrNi18 12 305
1.4541 X6CrNiTi18-10 321 S32100 0Cr18Ni11Ti
1.4878 X12CrNiTi18-9 321H S32109
1.4404 X2CrNiMo17-12-2 316L S31603 00Cr17Ni14Mo2
1.4432 X2CrNiMo17-12-3 316L S31603 00Cr17Ni14Mo2
1.4435 X2CrNiMo18-14-3 316L S31603 00Cr17Ni14Mo2
1.4401 X5CrNiMo17-12-2 316 S31600 0Cr17Ni12Mo2
1.4436 X3CrNiMo17-13-3 316 S31600 0Cr17Ni12Mo2
1.4406 X2CrNiMoN17-12-2 316LN S31653
1.4571 X6CrNiMoTi17-12-2 316Ti S31635
1.4429 X2CrNiMoN17-13-3 316LN S31653
1.4438 X2CrNiMo18-15-4 317L S31703
X10CrNiTi189 347 0Cr18Ni11Nb
1.4512 X6CrTi12 409 0Cr11Ti
S41000 0Cr13
410 1Cr13
420J1 2Cr13
1.4016 X6Cr17 430 1Cr17
1.4118 X40CrMo15 440A S44002 8Cr13
1.4112 440B S44004 9Cr13
1.4125 440C S44003 11Cr18
440F S44020
1.4539 X1NiCrMoCu25-20-5 904L N08904 00Cr20Ni25Mo4.5Cu
1.4547 X1CrNiMoCuN20-18-7 S31254

不锈钢牌号分组

SAE steel grade -（美国自动机工程学会总会[5]相关规范「Society of Automotive Engineers」）

  • 200系列：铬-镍-锰奥斯田不锈钢[6][7][8][9][10][11]
  • 300系列：铬-镍奥斯田不锈钢[6][7][8][9]
    • 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，产品如：弹簧、钢构、车轮盖。
    • 型号302：耐腐蚀性同304，由于含碳相对要高因而强度更好。
    • 304不锈钢餐具
      304不锈钢餐具
      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（铬）/8（镍）与18（铬）/10（镍）两种不锈钢 。产品如：耐蚀容器、餐具、家俱、栏杆、医疗器材。标准成分是18 %铬加8 %镍。为无磁性、当杂质含量高时，加工后偶尔会呈现弱磁性、此弱磁性只能使用热处理的方式消除。属于无法借由热处理方法来改变其金相组织结构的不锈钢。[12]
    • 型号304 L：与304相同特性，但低碳故更耐蚀、易热处理，但机械性较差适用焊接及不易热处理之产品。
    • 型号304 N：与304相同特性，是一种含氮的不锈钢，加氮是为了提高钢的强度。
    • 型号309：较之304有更好的耐温性。
    • 型号309 S：具多量铬、镍，故耐热、抗氧化性佳，产品如：热交换器、锅炉零组件、喷射引擎。
    • 型号310 S：含最多量铬、镍，故耐热、抗氧化性最佳热交换器、锅炉零组件、电机设备。
    • 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不锈钢通常也符合这个应用级别。[13]特用于化学、海边等易腐蚀环境、船舶装配、建材。
    • 型号316 L：低碳故更耐蚀、易热处理，产品如：化学加工设备、核能发电机、冷冻剂储槽。
    • 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，适于焊接酿酒设备、蒸气管、航空零件。
    • 型号347：添加安定化元素铌，适于焊接航空器具零件及化学设备。
  • 400系列：铁素体和麻田散不锈钢[6][7][8][9]
    • 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），适于焊接，成本较低汽车排气管、石油设备。
    • 型号410：麻田散（高强度铬钢），耐磨性好，抗腐蚀性较差，适于帮浦。其化学成分含13 %铬、0.15 %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。一般用途有轴承、医疗用具及刀具等。
    • 型号416：添加了硫改善了材料的加工性能。
    • 型号420：含较高碳、硬度、强度更高，刃具级麻田散不锈钢，类似布氏不锈钢（Brearley's stainless steel，英国治金家Harry Brearley）这种最早的不锈钢，可以做的非常光亮，适于刀、弹簧、外科器具、剃刀切头、阀。
    • 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，适于扣接件、餐具、家具用品。其标准化学成份为16～18 %铬，含碳量低。此类不锈钢具有磁性。
    • 型号434：含钼故耐蚀性较430优良，适于餐具、雨刷、汽车装潢。
    • 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。[6][8][9]
  • 600系列：麻田散沉淀硬化不锈钢。[6][8][9]
    • 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。

问题

由于各种类型的不锈钢有不同的特性，在长期贴近人体使用，可能对人体产生有害的影响。长期使用不锈钢餐具可能对人体产生危害。

  • 2014年5月8日，有媒体报导称，有一些台湾的专家出示久用不锈钢的汤匙强调，用久后有锈、刮痕、凹凸不平则莫用，因为有溶出有害物的疑虑。消基会也补充说，虽然锰是人体必须的微量矿物质之一，但若吸收过量，会影响神经系统，引发记忆障碍，甚至是帕金森氏症；部份镍化合物已被认定是人体致癌物[7]。

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

参考来源

文献
  • 陈怡儒、杨和庆、到手香、纪宗廷、林欣瑜、柯昭仪、云琇卿、吴怡亭、盂美云、林煜庭、郑谚弥、陈亭玮、陈昭明、叶宗桓、林宏儒、苏怡帆. 《图解日用品安全全书》. 台湾: 易博士出版社（城邦文化）. 2011-05-17 [2011]. ISBN 978-986-120-761-2 （中文）. `
引用
  1. ^ 陈怡儒 2011，第304-305页
  2. ^ 存档副本. [2022-01-14]. （原始内容存档于2022-01-14）. 
  3. ^ 存档副本. [2022-01-14]. （原始内容存档于2022-05-03）. 
  4. ^ 1104 超视《食在有健康》食在好安心-便当盒锅具餐具毒迹密布 吃了不孕伤脑筋 之 知识篇. [2013-11-06]. （原始内容存档于2021-12-15）. 
  5. ^ ARTC 财团法人车辆研究测试中心 - 客户服务 - 知识库 - 深耕电动车标准 抢进国际市场-与美国SAE签署「电动车验证与标准合作」 （页面存档备份，存于网际网路档案馆），绿能智慧专案，陈淑绢，2010
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 不锈钢锅正确挑 看标示编号 太亮太薄不要买 （页面存档备份，存于网际网路档案馆），报导╱刘燕美，摄影╱高凯新，苹果日报 (台湾)，2013年12月24日
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 7.3 杨淑闵; 裴禛（摄）. 不锈钢餐具刮锈 恐溶出有害物. 台北: 中央通讯社. 2014-05-08 [2014-05-08]. （原始内容存档于2018-08-27）. 
  8. ^ 8.0 8.1 8.2 8.3 8.4 施芝吟; 明芳（责任编辑）. 不锈钢餐具恐溶毒物 有刮痕就该换. 台北: 大纪元时报股份有限公司. 2014-05-08 [2014-05-09]. （原始内容存档于2016-03-04） （中文（台湾））.  （[//web.archive.org/web/20160304192324/http://tw.epochtimes.com/gb/14/5/8/n4150715.htm 页面存档备份，存于网际网路档案馆） （简体中文）]
  9. ^ 9.0 9.1 9.2 9.3 9.4 谢文华. 不锈钢也会生锈 消基会促订餐具标准. 台北: 自由时报. 2014-05-09 [2014-05-09]. （原始内容存档于2021-12-15） （中文（台湾））. 
  10. ^ 洪素卿; 黄以敬、张聪秋、王骏杰. 不锈钢餐具标示乱 9校食器「锰」超高. 台北: 自由时报. 2014-06-24 （中文（台湾））. 
  11. ^ 锰过量 各校惊讶、立即停用. 台北: 人间福报. 2014-06-24 [2014-06-24]. （原始内容存档于2021-03-23） （中文（台湾））. 
  12. ^ 〈资讯〉 国家环境毒物研究中心关于媒体报导「不锈钢超锰事件」之看法 （页面存档备份，存于网际网路档案馆），国家环境毒物研究中心，国家卫生研究院
  13. ^ 18/10 vs. 18/8 and 18/0 stainless steel for flatware and pots & pans. [2006-12-26]. （原始内容存档于2022-03-13）. 
  14. ^ What is Stainless Steel?. [2006-12-26]. （原始内容存档于2006-09-24）. 

外部连结