什么是不銹鋼
通俗地說(shuō)，不銹鋼就是不容易生銹的鋼。這種定義其實(shí)并不十分準(zhǔn)確。
定義
不銹鋼是指能耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質(zhì)和酸、堿、鹽等化學(xué)浸蝕性介質(zhì)腐蝕的一類(lèi)合金鋼，又稱(chēng)不銹耐酸鋼。
實(shí)際應(yīng)用中，常將耐弱腐蝕介質(zhì)腐蝕的鋼稱(chēng)為“不銹鋼”，而將耐化學(xué)介質(zhì)腐蝕的鋼稱(chēng)為“耐酸鋼”。常說(shuō)的不銹鋼大都指前者。
成分
不銹鋼是合金元素超過(guò)10%的高合金鋼，鐵是主要成分元素，鉻（gè）是第一主要的合金元素。鋼中的鉻容易與大氣中的氧起反應(yīng)，形成一層致密的氧化鉻保護(hù)膜，覆蓋在不銹鋼的表面上，隔絕基體與外在環(huán)境的接觸，起到保護(hù)作用。
這種保護(hù)作用十分有效。在自然環(huán)境中，腐蝕1mm厚度的不銹鋼，需要將近百年。換句話(huà)說(shuō)，若鉻的含量足夠（10.5%以上），在常溫大氣中，不銹鋼是不會(huì)生銹的。這樣卓越的耐蝕性能，其他鋼材望塵莫及。
除了鉻，不銹鋼通常還添加其他合金元素以提升不同方面的性能。總的來(lái)說(shuō)，C、Mn、Cr、Ni、Mo是決定不銹鋼性能最重要的元素。
表 不銹鋼添加元素與性能的關(guān)系
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目的
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增加
強(qiáng)度
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提高
耐蝕
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改善
切削
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增加
硬度
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增加
韌性
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添加
元素
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C,Mo,Ti,
Al,Cu,N
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Cr,Ni,Mo
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S,P,Se
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C,Mn
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Ni
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分類(lèi)
不銹鋼通常有三種分類(lèi)方法，按金相組織分類(lèi)的方法最為常見(jiàn)。
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?按美國(guó)鋼鐵協(xié)會(huì)（AISI）的標(biāo)準(zhǔn)分類(lèi)
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200系
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201、202…
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300系
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301、302、304、316…
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400系
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410、420、430…
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600系
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630、631…
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?按合金成份分類(lèi)
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Cr系
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400系
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Cr-Ni系
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300系、600系、雙相鋼
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Cr-Ni-Mn系
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200系
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?按金相組織分類(lèi)
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奧氏體系
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2xx、3xx
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鐵素體系
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4xx：409、430、439、436、445…
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馬氏體系
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4xx：410、416、420、431、440…
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析出硬化系
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6xx（馬氏體、半奧氏體、奧氏體）
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雙相系
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2101、2205…
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性能
依據(jù)添加的元素及配比的不同，不同組織的不銹鋼表現(xiàn)出不同的性能。
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特性
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馬氏
體不
銹鋼
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鐵素
體不
銹鋼
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奧氏
體不
銹鋼
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雙相
不銹
鋼
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備注
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耐
蝕
性
能
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耐大氣腐蝕
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一般
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良好
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良好
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良好
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與添加的
合金元素
有關(guān)
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耐酸性能
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一般
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良好
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良好
|
良好
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耐孔蝕、
間隙腐蝕
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一般
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良好
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良好
|
良好
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耐應(yīng)力腐蝕
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一般
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良好
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一般
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良好
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耐
熱
性
能
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高溫強(qiáng)度
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良好
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稍差
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良好
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稍差
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高溫脆性
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高溫氧化、
硫化
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一般
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良好
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良好
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——
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熱疲勞
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一般
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良好
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一般
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——
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加
工
性
能
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焊接性能
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一般
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一般
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良好
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良好
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冷加工(深沖)
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稍差
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良好
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良好
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稍差
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冷加工(漲形)
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稍差
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一般
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良好
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稍差
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切削性能
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一般
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一般
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一般
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一般
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強(qiáng)
度
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室溫強(qiáng)度
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良好
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一般
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一般
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良好
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低溫強(qiáng)度、
韌性
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稍差
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差
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良好
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差
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疲勞、切口
敏感性
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一般
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一般
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良好
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一般
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其
他
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非磁性能
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差
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差
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良好
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差
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電熱性能
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——
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良好
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一般
|
——
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常見(jiàn)鋼種
在各種不銹鋼中，300系列因?yàn)樵谟捕取⒛臀g性、加工適合度等方面取得最佳的平衡，因此是不銹鋼材中應(yīng)用最廣的種類(lèi)，幾乎占了所有不銹鋼的七成。
在300系列不銹鋼中，304成分中含有18%的鉻和8%的鎳，是最普遍的不銹鋼種；而316則是添加了鉬，對(duì)于抗氯離子腐蝕的能力更勝于304，是第二普遍的不銹鋼種。
市售不銹鋼，最常見(jiàn)除304、316外，430因?yàn)檩^為廉價(jià)且硬度足夠，用途廣泛，可算第三普遍的不銹鋼種。
表 三種不銹鋼：304、316、430
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牌號(hào)
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304
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316
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430
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組織
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奧氏體
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奧氏體
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鐵素體
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成分
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18%Cr
8%Ni
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18%Cr
10%Ni
2%Mo
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18%Cr
0%Ni
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優(yōu)點(diǎn)
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耐蝕性好
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適用于應(yīng)力腐
蝕與鹽水環(huán)境
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成本低
加工性佳
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缺點(diǎn)
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價(jià)格高
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價(jià)格高
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耐蝕性、焊接
性、延性皆差
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用途
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食品用具、建
材、機(jī)械工具
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高級(jí)用具、
醫(yī)療用具
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工業(yè)結(jié)構(gòu)、
刀、剪
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注意事項(xiàng)
據(jù)統(tǒng)計(jì)不銹鋼有一百八十余種，加上各個(gè)不銹鋼廠(chǎng)家自行開(kāi)發(fā)的特殊鋼種，數(shù)量更多。用戶(hù)面對(duì)這么多的牌號(hào)，不免有眼花繚亂之感。但是萬(wàn)變不離其宗，所有的不銹鋼都從幾種基本的金相組織而來(lái)，并沒(méi)有那么難以理解。不過(guò)購(gòu)買(mǎi)不銹鋼的確有需要注意的地方。
?不能依據(jù)是否生銹或是否有磁性來(lái)辨別不銹鋼。不銹鋼是否生銹與鋼種、使用場(chǎng)合及保養(yǎng)有關(guān)，并非絕對(duì)不生銹；是否帶磁也一樣，即使是奧氏體鋼的代表304，也會(huì)因冶煉過(guò)程中的成分偏析，或者受加工變形后，部分組織轉(zhuǎn)變而帶有弱磁性，更不用說(shuō)430不銹鋼一直帶有強(qiáng)磁性了，是否帶磁對(duì)辨別不銹鋼只有部分參考作用。
?不銹鋼的標(biāo)準(zhǔn)。采購(gòu)不銹鋼的時(shí)候應(yīng)注意相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。常見(jiàn)的標(biāo)準(zhǔn)有美標(biāo)(AISI/ASTM)、日標(biāo)(JIS)、德標(biāo)(DIN)與國(guó)標(biāo)(GB)。同樣一個(gè)鋼種，在不同的標(biāo)準(zhǔn)里，成分會(huì)略有差別。在要求嚴(yán)格的場(chǎng)合，這些差別會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品被判定為不合格。
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