不鏽鋼
鋼的顯微組織 |
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肥粒鐵(α-Fe) |
鋼 |
坩埚钢
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其他含鐵材料 |
鑄鐵(含碳量>2.1%)
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不锈钢[1],閩南語唸作「白鐵」,在冶金學中,是通常含有10%-30%鉻的一類合金鋼的總稱。以重量計算,鉻含量超過10.5%的「鐵合金」[2]。這個名稱源於這種鋼不像普通鋼那樣容易腐蝕生锈[3]。如果含鉻或其他元素比例很低,則只可以在表面形成氧化膜保護而非不會氧化,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、鈦、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(轉爐)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。
目录
1 分類
2 不锈钢的商业价值
2.1 不锈钢号对照
2.2 不锈钢牌号分组
3 問題
4 相关
5 参考來源
6 外部链接
分類
不锈钢分为三大类:奥氏体不锈钢、铁素体不锈钢和马氏体不锈钢。
- 奥氏体不锈钢含有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。
- 标准的铁素体不锈钢含有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。
- 马氏体不锈钢通常含有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 |
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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 -(美國自動機工程學會總會[4]相關規範「Society of Automotive Engineers」)
- 200系列:铬-镍-锰奥氏体不锈钢[5][6][7][8][9][10]
- 300系列:铬-镍奥氏体不锈钢[5][6][7][8]
- 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,產品如:彈簧、鋼構、車輪蓋。
- 型号302:耐腐蚀性同304,由于含碳相对要高因而强度更好。
- 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(鉻)/8(鎳)與18(鉻)/10(鎳)兩種不锈钢 。產品如:耐蝕容器、餐具、家俱、欄杆、醫療器材。標準成分是18 %鉻加8 %鎳。為無磁性、當雜質含量高時,加工後偶爾會呈現弱磁性、此弱磁性只能使用熱處理的方式消除。屬於無法藉由熱處理方法來改變其金相組織結構的不鏽鋼。[11]
- 型号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。
- 型号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。
- 型号309:较之304有更好的耐温性。
- 型号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。
- 型号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级不锈钢通常也符合这个应用级别。[12]特用於化學、海邊等易腐蝕環境、船舶裝配、建材。
- 型号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,適於焊接釀酒設備、蒸氣管、航空零件。
- 型号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:铁素体和马氏体不锈钢[5][6][7][8]
- 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),適於焊接,成本較低汽車排氣管、石油設備。
- 型号410:马氏体(高强度铬钢),耐磨性好,抗腐蚀性较差,適於幫浦。其化學成分含13 %鉻、0.15 %以下的碳及少量的其他元素合金。原料價格較便宜,具有磁性、可經由熱處理硬化。一般用途有軸承、醫療用具及刀具等。
- 型号416:添加了硫改善了材料的加工性能。
- 型号420:含較高碳、硬度、強度更高,刃具级马氏体不锈钢,类似布氏不鏽鋼(Brearley's stainless steel,英國治金家Harry Brearley)这种最早的不锈钢,可以做的非常光亮,適於刀、彈簧、外科器具、剃刀切頭、閥。
- 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,適於扣接件、餐具、家具用品。其標準化學成份為16~18 %鉻,含碳量低。此類不銹鋼具有磁性。
- 型号434:含鉬故耐蝕性較430優良,適於餐具、雨刷、汽車裝璜。
- 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。[5][7][8]
- 600系列:马氏体沉淀硬化不锈钢。[5][7][8]
- 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。
位于密苏里州聖路易斯的杰斐逊国立纪念馆的630英尺高的拱门——地平线的不锈钢包覆层
用302不锈钢包覆的纽约克萊斯勒大廈的顶部 [13]
位于纽约州雪城区域的Niagara-Mohawk大厦的一尊艺术雕塑
用不锈钢制造的管道和配件
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。長期使用不鏽鋼餐具可能對人體產生危害。
- 2014年5月8日,有媒體報導稱,有一些台灣的專家出示久用不鏽鋼的湯匙強調,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[14]。
相关
(英文)AISI钢牌号介绍[永久失效連結]
(英文)Budd公司 历史上著名的不锈钢应用者
(英文)表面处理
- 黑色金属材料
- 铁
- 铬
- 镍
- 金属材料
- 耐候鋼
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
^ 陳怡儒 2011,第304-305页
^ 鋼術語表(英). 美國鋼鐵學會 (AISI). [2013-07-09]. (原始内容存档于2013-06-21).
^ 1104 超視《食在有健康》食在好安心-便當盒鍋具餐具毒跡密佈 吃了不孕傷腦筋 之 知識篇
^ ARTC 財團法人車輛研究測試中心 - 客戶服務 - 知識庫 - 深耕電動車標準 搶進國際市場-與美國SAE簽署「電動車驗證與標準合作」,綠能智慧專案,陳淑絹,2010
^ 5.05.15.25.35.4 不鏽鋼鍋正確挑 看標示編號 太亮太薄不要買,報導╱劉燕美,攝影╱高凱新,蘋果日報 (台灣),2013年12月24日
^ 6.06.16.2 楊淑閔; 裴禛(攝). 不鏽鋼餐具刮鏽 恐溶出有害物. 臺北: 中央通訊社. 2014-05-08. 引文使用过时参数coauthor (帮助)
^ 7.07.17.27.37.4 施芝吟; 明芳(責任編輯). 不鏽鋼餐具恐溶毒物 有刮痕就該換. 臺北: 大紀元時報股份有限公司. 2014-05-08 (中文(台灣)). 引文使用过时参数coauthor (帮助)(简体中文)
^ 8.08.18.28.38.4 謝文華. 不鏽鋼也會生鏽 消基會促訂餐具標準. 臺北: 自由時報. 2014-05-09 (中文(台灣)).
^ 洪素卿; 黃以敬、張聰秋、王駿杰. 不銹鋼餐具標示亂 9校食器「錳」超高. 臺北: 自由時報. 2014-06-24 (中文(台灣)). 引文使用过时参数coauthor (帮助)
^ 錳過量 各校驚訝、立即停用. 臺北: 人間福報. 2014-06-24 (中文(台灣)).
^ 〈資訊〉 國家環境毒物研究中心關於媒體報導「不鏽鋼超錳事件」之看法,國家環境毒物研究中心,國家衛生研究院
^ 18/10 vs. 18/8 and 18/0 stainless steel for flatware and pots & pans
^ What is Stainless Steel?. (原始内容存档于2006-09-24).
^ http://www.cna.com.tw/news/firstnews/201405080139-1.aspx
外部链接
维基共享资源中相关的多媒体资源:不鏽鋼 |
查询維基詞典中的不鏽鋼。 |
(英文)Articles About Stainless Steel by International Stainless Steel Forum
(英文)What is stainless steel by BSSA
(英文)Euro Inox (multilingual portal)
(英文)Comprehensive Information About Stainless Steel by The Stainless Steel Information Center
(英文)Comprehensive Information About Metallurgy of Stainless Steel by Cambridge University
(英文)Life Cycle Costing of Stainless Steel
- 铁素体不锈钢解决方案
- 新200 系列”钢种
(英文)[1] Information and Statistics on Stainless Steel
[2] 不锈钢介绍
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