不銹鋼的成分與種類

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不鏽鋼是含鉻Cr.、鎳Ni.、碳C、矽Si、錳Mn、磷P、硫S、鋁A1、鈷Co、鐵Fe. 等複合金屬材料。硬度佳而且加工困難，但材質安定，無毒，耐酸抗鹼，是廚房衛浴用品之上選材料。

[ 不銹的原理 ]

不銹鋼之所以不易生銹，是因其含有鉻，在鋼表面上形成一層緻密的氧化鉻保護膜，厚度約10~50A ﹝1A=10-8cm﹞。這薄薄的一層，卻扮演著金鐘罩鐵布衫的功能，在一般的大氣或有水的環境下，它可以防止腐蝕性的氣體或液體向內侵蝕，進而保護內部的材質不受侵害；更神奇的是，如果這層保護層受到外界以機械式﹝如刮傷﹞或化學式的損傷，在一般大氣下或有氧的環境下就有自行修補的能力，以保護內部不被繼續腐蝕。

※ 不銹鋼的成分與種類
不銹鋼是由鐵、鉻、碳及眾多不同元素所組成的合金，鐵是主要成分元素，鉻是第一主要的合金元素。一般而言，鉻含量至少要占11%才能稱為不銹鋼，因為如果鉻含量不足，則不銹鋼外表將無法形成那層緻密的氧化鉻保護膜，而失去防銹﹝腐蝕﹞的功能。若鉻的含量足夠，在常溫大氣中，是不會生銹的。
市場上可見的標準型不銹鋼就有180餘種，一般依其金屬組織可以分為五大類：
﹝一﹞奧斯田系不銹鋼
平時最常看到的304不銹鋼即為此類，其標準成分是18%鉻加8%鎳，即一般所稱的18-8
不銹鋼。此類不銹鋼的特性為無磁性、無法藉由熱處理方法來改變其金相組織結構、加工性佳，又因含合金元素--鎳，所以抗蝕性優於只含鉻﹝不含鎳﹞的另兩類不銹鋼。300系不銹鋼主要的用途有：一般民生用途如廚房餐具、建材、醫療衛生器材、食品加工用材、交通工具、化工設備及管件、機械設備及零件。在一般人的心目中，所謂的不銹鋼就是指300系不銹鋼等﹝尤其是指304不銹鋼﹞。
﹝二﹞麻田散系不銹鋼
這類不銹鋼的代表性鋼種為410，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、增加強度。但因不含鎳，其抗腐蝕性劣於一般的304不銹鋼，故只能用於輕度腐蝕環境。一般用途有軸承、醫療用具及刀具等。
﹝三﹞肥粒系不銹鋼
這類不銹鋼的代表性鋼種為430，其標準化學成份為16~18%鉻，含碳量低。此類不銹鋼具有磁性，若我們所看見的不銹鋼板片可被磁鐵吸附住，很有可能便屬於此類不銹鋼。因不含鎳而價格較廉，典型用途有廚房用具、織網及飾品等。
﹝四﹞析出硬化型不銹鋼
美國鋼鐵協會AISI編號為600系不銹鋼。這類不銹鋼除了含鉻與鎳之外，還含有析出硬化的元素如銅、鋁與鈦，使材料硬化、強度升高。這類不銹鋼的典型用途為：閥件、馬達軸心、石化設備及高爾夫球頭等。
﹝五﹞雙相不銹鋼
這類不銹鋼的典型鋼種為2205，即22%鉻和5%鎳。這類鋼種的特性是：強度佳﹝遠優於304﹞耐蝕性亦佳，因此常用於石化業管線、壓力容器及心軸等。

★ 430不銹鋼 ：鋼+12％以上的鉻可以防止自然因素所造成的氧化，稱之為不銹鋼，在JIS的代號為430號，因此又稱為430不銹鋼

    但430不銹鋼無法抵抗空氣中的化學物質所造成的氧化，因空氣中的酸性化學物質愈來愈多，所以430不銹鋼不常使用一段時間後，仍會因非自然因素而有氧化(生銹) 的情況

★ 304不銹鋼 ：鋼+18％鉻+8％鎳→可以抗化學性的氧化，這種不銹鋼在JIS代號中為304號，因此稱之為304不銹鋼，因其比例為18％鉻與8％鎳，因此又稱為18-8不銹鋼。台灣俗稱為「白鐵」

★ 18-10不銹鋼 ：但空氣中的化學成分愈來愈多，有些污染較嚴重的地方連304都會有生銹的情況；所以有的高級用品，會用10％的鎳來製作，以使其更耐用更抗蝕，這種不銹鋼稱為316不銹鋼

這三種不銹鋼，最簡單的分辨方式為：用磁鐵吸底部，吸得住的是430，吸不住的是304與18-10。但304鍋子的鍋緣、或是湯匙的前後端，有時會吸得住，是因為拋光所產生的磁性。所以最準的方式是吸底部。

利用合金化方法，提高材料本身的耐蝕性，其方法如下：

（1）加入合金元素，提高鋼基體的電極電位，從而提高鋼的抗電化學腐蝕能力。一般鋼中加入Cr、Ni、Si多元素均能提高其電極電位。由於Ni較缺，Si的大量加入會使鋼變脆，因此，只有Cr才是顯著提高鋼基體電極電位常用的元素。

  Cr 能提高鋼的電極電位，但不是呈線性關係。實驗證明鋼的電極電位隨合金元素的增加，存在著一個量變到質變的關係，遵循1/8規律。當Cr含量達到一定值時即1／8原子（l／8、2／8、3/8……）時 ，電極電位將有一個突變。因此，幾乎所有的不銹鋼中，Cr含量均在12.%（原子）以上，即11.7%（質量）以上。

 （2）加入合金元素使鋼的表面形成一層穩定的、完整的與鋼的基體結合牢固的純化膜。從而提高鋼的耐化學腐蝕能力。如在鋼中加入 Cr,Si.Al等合金元素 ，使鋼的表層形成緻密的Cr2O3,SiO2,Al2O3等氧化膜，就可提高鋼的耐蝕性。

（3）加入合金元素使鋼在常溫時能以單相狀態存在，減少微電池數目從而提高鋼的耐蝕性。如加入足夠數量的Cr或Cr－Ni,使鋼在室溫下獲得單相鐵素體或單相奧氏體。

（4）加入Mo、Cu等元素，提高抗腐蝕的能力。

（5）加入Ti，Nb等元素，消除Cr的晶間偏析，從而減輕了晶間腐蝕傾向。

（6）加入Mn、N等元素，代替部分Ni獲得單相奧氏體組織，同時能大大提高鉻不銹鋼在有機酸中的耐蝕性。