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不鏽鋼



不锈钢[1]（英語：Stainless steel，rustless steel），也称为不锈耐酸钢、水铜铁，台語也稱為白鐵仔（臺灣話：pe̍h-thih-á）；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[2]，或鉻含量超過10%的「鐵合金」[3]。此名稱源於它不像普通鋼那樣容易腐蝕生鏽[4]。

如果合金鋼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（英语：Bottom-blown oxygen converter）（轉爐（英语：Basic oxygen steelmaking））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（英语：Argon oxygen decarburization）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。

历史

1913年哈利·布雷尔利（英语：Harry Brearley）发明了一种马氏体不锈钢并随后使其工业化[5]。1924年eeket研制了一种含铬量更高的不锈钢，相当于铁素体不锈耐酸钢。

1931年，巴德公司制造出世界首架不锈钢飞机。

分類

晶体结构

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（英语：Duplex stainless steel）和沉淀硬化型不锈钢。[6]

  • 奥氏体不锈钢（英语：austenitic stainless steel）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）
  • 铁素体不锈钢（英语：ferritic stainless steel）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（英语：martensitic stainless steel）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（英语：duplex stainless steel）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。
  • 沉淀硬化型不锈钢（英语：precipitation hardening grade stainless steel）基体为奥氏体或马氏体组织，并能通过沉淀硬化（又称时效硬化）处理使其硬（强）化的不锈钢。

抗蚀性

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）。

化学成分

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）。

各标准不锈钢号对照表
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
1.4310X10CrNi18-8301
1.4318X2CrNiN18-7301LN
1.4307X2CrNi18-9304LS30403
1.4306X2CrNi19-11304LS3040300Cr18Ni9
1.4311X2CrNiN18-10304LNS30453
1.4301X5CrNi18-10304S3040006Cr19Ni10（GB/T3280-2007）
1.4948X6CrNi18-11304HS30409
1.4303X5CrNi18 12305
1.4541X6CrNiTi18-10321S321000Cr18Ni11Ti
1.4878X12CrNiTi18-9321HS32109
1.4404X2CrNiMo17-12-2316LS3160300Cr17Ni14Mo2
1.4432X2CrNiMo17-12-3316LS3160300Cr17Ni14Mo2
1.4435X2CrNiMo18-14-3316LS3160300Cr17Ni14Mo2
1.4401X5CrNiMo17-12-2316S316000Cr17Ni12Mo2
1.4436X3CrNiMo17-13-3316S316000Cr17Ni12Mo2
1.4406X2CrNiMoN17-12-2316LNS31653
1.4571X6CrNiMoTi17-12-2316TiS31635
1.4429X2CrNiMoN17-13-3316LNS31653
1.4438X2CrNiMo18-15-4317LS31703
X10CrNiTi1893470Cr18Ni11Nb
1.4512X6CrTi124090Cr11Ti
S410000Cr13
4101Cr13
420J12Cr13
1.4016X6Cr174301Cr17
1.4118X40CrMo15440AS440028Cr13
1.4112440BS440049Cr13
1.4125440CS4400311Cr18
440FS44020
1.4539X1NiCrMoCu25-20-5904LN0890400Cr20Ni25Mo4.5Cu
1.4547X1CrNiMoCuN20-18-7S31254

应用

目前，市场上的不锈钢品种超过230种，常使的也有近50种，其中约80%是奥氏体不锈钢（18铬-8镍）的衍生物，20%是由13铬钢演变而成。

健康問題

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。不锈钢协会联盟委托瑞典皇家工学院对1.4003、1.4016、1.4597(+Cu)、1.4404、1.4301、1.4162等七种不锈钢测试，结果显示金属释放量均未超，可以用于食品接触材料。[8]

2014年5月8日，台灣專家凌永健強調，不鏽鋼湯匙用久後有鏽、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[9]。

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

维基共享资源上的相关多媒体资源：不鏽鋼
查看维基词典中的词条「不鏽鋼」。
取自“https:https://www.search.com.vn/wiki/index.php?lang=zh&q=不鏽鋼&oldid=82038293”
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