不銹鋼的成分與種類
文章來源 : http://tw.myblog.yahoo.com/jw!fYJ1mViUAhheUmrSFBpFR7ZRMOucHg--/article?mid=775
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。
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化學成份 CHEMICAL COMPOSITION | |||||||||||
|
JIS 規範 JIS Specification | |||||||||||
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Specification 規範 |
Steel Grade 鋼種 |
C% 碳Max. |
Si% 矽Max. |
Mn% 錳Max. |
P% 磷Max. |
S% 硫Max. |
Cr% 鉻 |
Ni% 鎳 |
Mo% 鉬 |
Ti% 鈦 |
OTHER 其他 |
|
JIS
G4303 G4304 G4305 G4312 |
SUS301 |
0.15 |
1.00 |
2.00 |
0.045 |
0.03 |
16.00-18.00 |
6.00-8.00 |
|||
|
SUS302 |
0.15 |
1.00 |
2.00 |
0.045 |
0.03 |
17.00-19.00 |
8.00-10.00 |
||||
|
SUS304 |
0.08 |
1.00 |
2.00 |
0.045 |
0.03 |
18.00-20.00 |
8.00-10.50 |
||||
|
SUS304L |
0.03 |
1.00 |
2.00 |
0.045 |
0.03 |
18.00-20.00 |
9.00-13.00 |
||||
|
SUS304J3 |
0.08 |
1.00 |
2.00 |
0.045 |
0.03 |
17.00-19.00 |
8.00-10.50 |
Cu:1.00-3.00 | |||
|
SUH309 |
0.20 |
1.00 |
2.00 |
0.045 |
0.03 |
22.00-24.00 |
12.00-15.00 |
||||
|
SUS309S |
0.08 |
1.00 |
2.00 |
0.045 |
0.03 |
22.00-24.00 |
12.00-15.00 |
||||
|
SUH310 |
0.25 |
1.50 |
2.00 |
0.045 |
0.03 |
24.00-26.00 |
19.00-22.00 |
||||
|
SUS310S |
0.08 |
1.50 |
2.00 |
0.045 |
0.03 |
24.00-26.00 |
19.00-22.00 |
||||
|
SUS316 |
0.08 |
1.00 |
2.00 |
0.045 |
0.03 |
16.00-18.00 |
10.00-14.00 |
2.00-3.00 |
|||
|
SUS316L |
0.03 |
1.00 |
2.00 |
0.045 |
0.03 |
16.00-18.00 |
12.00-15.00 |
2.00-3.00 |
|||
|
SUS317 |
0.08 |
1.00 |
2.00 |
0.045 |
0.03 |
18.00-20.00 |
11.00-15.00 |
3.00-4.00 |
|||
|
SUS321 |
0.08 |
1.00 |
2.00 |
0.045 |
0.03 |
17.00-19.00 |
9.00-13.00 |
5*C Min. |
|||
|
SUS347 |
0.08 |
1.00 |
2.00 |
0.045 |
0.03 |
17.00-19.00 |
9.00-13.00 |
Nb:10*C Min. | |||
|
SUSXM7 |
0.08 |
1.00 |
2.00 |
0.045 |
0.03 |
17.00-19.00 |
8.50-10.50 |
Cu:3.00-4.00 | |||
|
SUH409 |
0.08 |
1.00 |
1.00 |
0.040 |
0.03 |
10.50-11.75 |
6*C to 0.75 |
||||
|
SUH409L |
0.03 |
1.00 |
1.00 |
0.040 |
0.03 |
10.50-11.75 |
6*C to 0.75 |
||||
|
SUS410 |
0.15 |
1.00 |
1.00 |
0.040 |
0.03 |
11.50-13.50 |
|||||
|
SUS420J1 |
0.16-0.25 |
1.00 |
1.00 |
0.040 |
0.03 |
12.00-14.00 |
|||||
|
SUS420J2 |
0.26-0.40 |
1.00 |
1.00 |
0.040 |
0.03 |
12.00-14.00 |
|||||
|
SUS430 |
0.12 |
0.75 |
1.00 |
0.040 |
0.03 |
16.00-18.00 |
|||||
|
SUS434 |
0.12 |
1.00 |
1.00 |
0.040 |
0.03 |
16.00-18.00 |
0.75~1.25 |
||||
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。
| 不 鏽 鋼 各 編 號 相 關 資 訊 | ||
| 編號 | 主要組成 (數字部份代表含量%) | 特性及使用範圍 |
| SUS201 | 17Cr-4.5Ni-6Mn-N | 301鋼的替代鋼。經冷加工後具有磁性，用於鐵路車輛 |
| SUS202 | 18Cr-5Ni8Mn-N | 301鋼的替代鋼。用於庖廚器具 |
| SUS301 | 17Cr-7Ni | 經冷加工後可得到高強度。用於鐵路車輛、帶式輸送機、螺栓和螺母、彈簧等 |
| SUS301L | 17Cr-7Ni-低C-N | 是低碳SUS301鋼，具有優良的抗晶間腐蝕性能的焊接性能。用於鐵路車輛等 |
| SUS201J1 | 17Cr-7.5NJ-0.1C | 拉伸加工性能和彎曲加工性能優於304鋼，加工硬化居304鋼和301鋼中間。用於彈簧、廚房用具、器件、建築、車輛等 |
| SUS302 | 18Cr-8Ni-0.1C | 冷加工後可獲高強度，但延伸劣於301鋼。用於建築物外部裝飾材料 |
| SUS302B | 18Cr-8Ni-2.5Si-0.1C | 抗氧化性能優於302鋼，在900℃以下具有與310S鋼等同的抗氧化性能和強度。用於汽車尾氣淨化裝置、用作工業爐等高溫設備材料 |
| SUS303 | 18Cr-8NJ-高s | 提高切削性能和抗高溫粘結性能。最適用於自動車床。螺栓和螺母 |
| SUS303Se | 18Cr-8Ni-Se | 提高切削性能和抗高溫粘結性。最適用於自動車床。用於鉚釘和螺絲 |
| SU8304 | 18Cr-8Ni | 是得到最廣泛應用的不銹鋼、耐熱鋼。用於食品生産設備、昔通化工設備、核能等 |
| SUS304L | 18Cr-9Ni-低 | 是極低碳304鋼。具有優良的抗晶間腐蝕性能。用於焊接後不能進行熱處理的部件等 |
| SUS304N1 | 18Cr-8Ni-N | 在304鋼中添加N，在抑制延伸性能下降的同時提高強度，有減小材料厚度的效果。用於結構強度用部件 |
| SUS304N2 | 18Cr-8Ni-N-Nb | 在304鋼中添加N和Nb，使其具有同上一樣的性能。用途與304N1鋼相同 |
| SUS304LN | 18Cr-8Ni-N-低C | 在304L鋼中添加N。使其具有同上一樣的性能。用途與304N1鋼同，但抗晶間腐蝕性能 |
| SUS304J1 | 17Cr-7Ni-2Cu | 減少SUS304鋼中的Ni、添加Cu。冷成形性能特別是深沖性能優良。用於污水滲坑、熱水槽等 |
| SUS304J2 | 17Cr-7Ni-4Mn-2Cu | 深沖性能優於SUS304鋼。用於洗澡用熱水器、門把手等 |
| SUS304J3 | 18Cr-8Ni-2Cu | 在304鋼中添加Cu，改善了泠加工性能和非磁性能。成分爲SUS304鋼和SUSXM7鋼之間。用於冷加工用螺栓和螺母等 |
| SUS305 | 18Cr-12Ni-0.1C | 與304鋼相比加工硬化性能低。用於旋壓成形加工、特殊拉拔和冷壓制等 |
| SUS305J1 | 18Cr-13Ni-0.1C | 是低碳305鋼，加工硬化性能低。用途與305鋼相同 |
| FUS309S | 22Cr-12Ni | 雖耐腐蝕性能優於304鋼，但實際上多作爲耐熱鍋使用 |
| SUS310S | 25Cr-20Ni | 抗氧化性能優於309S鋼，多作爲耐熱鋼使用 |
| SUS316 | 18Cr-12Ni-2.5Mo | 對於海水及各種腐蝕介質的抗腐蝕性能優於304鋼。用於抗點蝕材料 |
| SUS316L | 18Cr-12Ni-2.5Mo-低C | 是極低碳316鋼。性能爲316鋼的性能加上抗晶間腐蝕性能 |
| SUS316N | 18Cr-12Ni-2.5Mo-N | 是在316鋼中添加N，在抑制延伸性能下降的同時提高強度，有減小材料厚度的效果。是耐腐蝕性能優良的高強度的材料 |
| SUS316LN | 18Cr-12Ni-2，5Mo-N-低C | 是在316L鋼中添加L，使其具備同上的特性。用途等同316N鋼，但有優良的抗晶間腐蝕性能 |
| SUS316Ti | 18Cr-12Ni-2.5Mo-Ti | 是在SUS316鋼中添加Ti來改善抗晶間腐蝕性能 |
| SUS316J1 | 18Cr-12Ni-2Mo-2Cu | 耐腐蝕性能和抗點蝕性能優於316鋼。用於耐硫酸腐蝕用材料 |
| SUS316J1L | 18Cr-12Ni-2Mo-2Cu-低C | 是低碳316J1鋼。使316J1鋼具備抗晶間腐蝕性能 |
| SUS317 | 18Cr-12Ni-3.5Mo | 抗點蝕性能優於316鋼。用於印染設備材料 |
| SUS317L | 18Cr-12Ni-3.5Mo-低C | 是極低碳317鋼。使317鋼具備抗晶間腐蝕性能 |
| SUS317LN | 18Cr-13Ni-3.5Mo-N-低C | 在SUS317L鋼中添加N，具有高強度和高耐腐蝕性能。用於各種罐和容器 |
| SUS317J1 | 18Cr-16Ni-5Mo | 用於使用含氯離子液體的熱交換器、醋酸生産設備、磷酸生産設備和漂白裝置等316L鋼和317L鋼不能適用的環境中 |
| SUS317J2 | 25Cr-14Ni-1Mo-0.3N | 與SUS317鋼相比爲高Cr、高Mo，添加了N。具有高強度且具有優良的耐腐蝕性能 |
| SUS317J3L | 21Cr-12Ni-2.5Mo-0.2N-低C | 抗點蝕性能優於SUS317鋼。用於處理公害裝置和醋酸環境 |
| SUS317J4L | 22Cr-25Ni-6Mo-0.2N-低C | 抗點蝕性能優於SUS317L鋼。用於紙槳造紙業、海水熱交換器等 |
| SUS317J5L | 21Cr-24.5Ni-4.5Mo-1.5Cu-極低C | 具有優良的耐海水腐蝕性能。用於各種在海水中使用的裝置上 |
| SUS321 | 18Cr-9Ni-Ti | 添加Ti，使其提高抗晶間腐蝕性能。不推薦用於裝飾部件 |
| SUS347 | 18Cr-9Ni-Nb | 含Nb，使其提高抗晶間腐蝕性能 |
| SUS384 | 16Cr-18Ni | 加工硬化程度低於305鋼。爲大變形量冷壓制和冷成形用材料 |
| SUSXM7 | 18Cr-9Ni-3.5Cu | 是在304鋼中添加Cu，使其提高冷加工性能的鋼種。冷壓制用 |
| SUSXM15J1 | 18Cr-13Ni-4Si | 增加304鋼中的Ni、添加Si，提高抗應力腐蝕裂紋性能。用於含氯離子和環境中 |
| SUS329J1 | 25Cr-4.5Ni-2Mo | 具有雙相組織。有優良的耐酸性能和抗點蝕性能。有高強度。用於廢氣脫硫裝置等 |
| SUS329J3L | 22Cr-5Ni-3Mo-N-低C | 含硫化氫、二氧化碳和氯化物等的環境中具有耐蝕性。用於油井管、化工産品運輸船，各種化工裝置上 |
| SUS329J4L | 25Cr-6Ni-3Mo-N-低C | 在海水等高濃度氯化物環境中具有優良的抗點蝕性能和抗SCC性能。用於海水熱交換器和鹽制設備等 |
| SUS405 | 13Cr-Al | 從高溫冷卻時也不會發生顯著的硬化。用於透平材料、淬火用部件和複合材料 |
| SUS410L | 13Cr-低C | 降低410S鋼的含碳量。具有良好的焊接部位彎曲性能、加工性能和耐高溫氧化性能。用於汽車尾氣處理裝置、鍋爐燃燒室和燒嘴等 |
| SUS429 | 16Cr | 是改善430鋼焊接性能的改良鋼種 |
| SUS430 | 18Cr | 是具有良好的耐腐蝕性能和通用鋼種。用於建築裝飾用、燃油燒嘴部件、家庭用器具、家電部件 |
| SUS430F | 18Cr-高s | 是在430鋼上加上易切削性能的鋼種。用於自動車床、螺栓和螺母等 |
| SUS430LX | 18cr-Ti或Nb-低C | 在430鋼中添加Ti或Nb、降低C含量，改善了加工性能的和焊接性能。用於熱水罐、供熱水系統、衛生器具、家庭用耐用器具、自行車飛輪等 |
| SUS43U1L | 18Cr-0.5Cu-Nb-極低（C，N） | 在430鋼中加Cu和Nb，且爲極低C和N。改善了耐腐蝕性能、成形性能和焊接性能。用於汽車的外裝飾材料、廢氣處理材料等 |
| SUS434 | 18Cr-1Mo | 是430鋼的改良鋼種。較430鋼耐鹽分。用於汽車外裝飾材料 |
| SUS436L | 18Cr-1Mo-Ti，Nb，2r極低（C，N） | 降低434鋼的C和N，單獨或複合添加TiNb或Zr.改善了加工性能和焊接性能。用於建築物內，外裝飾、車輛部件、廚房用具等、供熱水和供水器具 |
| SUS436nJ1L | 19cr-0.5Mo-Nb-極低（C，N） | 在430鋼中添加Mo、Cu、和Nb，爲板低C和N。改善了耐腐蝕性能、成形性能和焊接性能。用於廚房設備、建築物內裝飾、汽車用外裝飾、家電産品等 |
| SUS444 | 19Cr-2Mo-Ti，Nb，Zr-極低（C，N） | Mo含量較436鋼多，進一步提高了耐腐蝕性能。用於熱水貯槽、貯水槽、太陽能熱水器、熱交換器、食品生産設備、印染設備等。用於耐應力腐蝕裂紋 |
| SUS447J1 | 30Cr-2Mo-極低（C，N） | 高Ct—Mo，極虞降低C和N，具有優良的耐腐蝕性能。用於醋酸和乳酸等有機酸相關的生産設備。苛性蘇打生産設備、抗氯離子應力腐蝕裂紋、用於抗點蝕用途、防止公害裝置上 |
| SUSXM27 | 26Cr-1Mo-極低（C，N） | 具有與447J1相類似的性質和用途。需要耐腐蝕性能和軟磁性能的用途 |
| SUS403 | 13Cr-低Si | 是用於透平葉片及高應力部件的優良不銹鋼、耐熱鋼 |
| SUS410 | 13Cr | 具有良好的耐腐蝕和機械加工性能。爲一般用途鋼、刃具鋼 |
| SUS410S | 13Cr-0.08C | 是提高了410鋼的耐腐蝕性能和成形性能的鋼種 |
| SUS410F2 | 13Cr-0.1C-Pb | 是不使410鋼的耐腐蝕性能下降的鉛易切鋼 |
| SUS410J1 | 13Cr-Mo | 是進一步提高了410鋼的耐腐蝕性能的高強度鋼種。用於透平葉片和高溫用部件 |
| SUS416 | 13Cr-0.1C-高s | 是不銹鋼中易切性能最好的鋼種。用於自動車床等 |
| SUS420J1 | 13Cr-0.2C | 在淬火狀態下有高的硬度。有較13Cr飲更好的耐腐蝕性能。用於透平葉片 |
| SUS420J2 | 13Cr-0.3C | 淬火後硬度較420J1鋼更高的鋼種。用於刃具、噴嘴、閥座、閥門和直尺 |
| SUS420F | 13Cr-0.3C-高s | 是改善了420J2鋼易切性能的鋼種 |
| SUS420F2 | 13Cr-0.2C-Pb | 是不使420J1鋼的耐腐蝕性能惡化的鉛易切鋼 |
| SUS429J1 | 16Cr-0.3C | 適用於需要耐磨損性能和耐腐蝕性能的用途。摩托車刹車閘、磁片等 |
| SUS431 | 16Cr-2Ni | 含Ni的Cr鋼。通過熱處理可得到高力學性能。耐腐蝕性能優於410鋼和430鋼 |
| SUS440A | 18Cr-0.7C | 淬火硬化性能優良、硬度高，較440B鋼和40C鋼有高的韌性。用於刃具、量具和軸承 |
| SUS440B | 18Cr-0.8C | 較440A鋼硬度高，較440C鋼韌性高。用於刃具、閥門 |
| SUS440C | 18Cr-1C | 具有所有不銹鋼、耐熱鋼中最高的硬度。用於噴嘴、軸承 |
| SUS440F | 18cr-1C-高s | 是提高440C鋼的易切性能的鋼種。用於自動車床 |
| SUS630 | 17Cr-7Ni-4Cu-Nb | 是通過添加Cu來使其具備沈澱硬化性能的鋼種。用於軸類、透平部件、層壓板的面板。鋼制輸送帶 |
| SUS631 | 17Cr-7Ni-1Al | 是通過添加A1來使其具備沈澱硬化性能的鋼種。用於彈簧、洗滌器、儀器儀錶部件 |
| SUS631J1 | 17Cr-8Cr-1Al |
是提高了631鋼的拔絲性能的鋼種。用於制線、彈簧鋼絲 |
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