不锈钢的成分与种类
不锈钢的成分与种类
不锈钢是含铬Cr.、镍Ni.、碳C、硅Si、锰Mn、磷P、硫S、铝A1、钴Co、铁Fe. 等复合金属材料。硬度佳而且加工困难,但材质安定,无毒,耐酸抗硷,是厨房卫浴用品之上选材料。 [ 不锈的原理 ]
不锈钢之所以不易生锈,是因其含有铬,在钢表面上形成一层致密的氧化铬保护膜,厚度约10~50A ﹝1A=10-8cm﹞。这薄薄的一层,却扮演着金钟罩铁布衫的功能,在一般的大气或有水的环境下,它可以防止腐蚀性的气体或液体向内侵蚀,进而保护内部的材质不受侵害;更神奇的是,如果这层保护层受到外界以机械式﹝如刮伤﹞或化学式的损伤,在一般大气下或有氧的环境下就有自行修补的能力,以保护内部不被继续腐蚀。 ※ 不锈钢的成分与种类
不锈钢是由铁、铬、碳及众多不同元素所组成的合金,铁是主要成分元素,铬是第一主要的合金元素。一般而言,铬含量至少要占11%才能称为不锈钢,因为如果铬含量不足,则不锈钢外表将无法形成那层致密的氧化铬保护膜,而失去防锈﹝腐蚀﹞的功能。若铬的含量足够,在常温大气中,是不会生锈的。
市场上可见的标准型不锈钢就有180余种,一般依其金属组织可以分为五大类:
﹝一﹞奥斯田系不锈钢
平时最常看到的304不锈钢即为此类,其标准成分是18%铬加8%镍,即一般所称的18-8 不锈钢。此类不锈钢的特性为无磁性、无法藉由热处理方法来改变其金相组织结构、加工性佳,又因含合金元素--镍,所以抗蚀性优于只含铬﹝不含镍﹞的另两类不锈钢。300系不锈钢主要的用途有:一般民生用途如厨房餐具、建材、医疗卫生器材、食品加工用材、交通工具、化工设备及管件、机械设备及零件。在一般人的心目中,所谓的不锈钢就是指300系不锈钢等﹝尤其是指304不锈钢﹞。
﹝二﹞麻田散系不锈钢
这类不锈钢的代表性钢种为410,其化学成分含13%铬、0.15%以下的碳及少量的其他元素合金。原料价格较便宜,具有磁性、可经由热处理硬化、增加强度。但因不含镍,其抗腐蚀性劣于一般的304不锈钢,故只能用于轻度腐蚀环境。一般用途有轴承、医疗用具及刀具等。
﹝三﹞肥粒系不锈钢
这类不锈钢的代表性钢种为430,其标准化学成份为16~18%铬,含碳量低。此类不锈钢具有磁性,若我们所看见的不锈钢板片可被磁铁吸附住,很有可能便属于此类不锈钢。因不含镍而价格较廉,典型用途有厨房用具、织网及饰品等。
﹝四﹞析出硬化型不锈钢
美国钢铁协会AISI编号为600系不锈钢。这类不锈钢除了含铬与镍之外,还含有析出硬化的元素如铜、铝与钛,使材料硬化、强度升高。这类不锈钢的典型用途为:阀件、马达轴心、石化设备及高尔夫球头等。
﹝五﹞双相不锈钢
这类不锈钢的典型钢种为2205,即22%铬和5%镍。这类钢种的特性是:强度佳﹝远优于304﹞耐蚀性亦佳,因此常用于石化业管线、压力容器及心轴等。 ★ 430不锈钢 :钢+12%以上的铬可以防止自然因素所造成的氧化,称之为不锈钢,在JIS的代号为430号,因此又称为430不锈钢
但430不锈钢无法抵抗空气中的化学物质所造成的氧化,因空气中的酸性化学物质愈来愈多,所以430不锈钢不常使用一段时间后,仍会因非自然因素而有氧化(生锈) 的情况
★ 304不锈钢 :钢+18%铬+8%镍→可以抗化学性的氧化,这种不锈钢在JIS代号中为304号,因此称之为304不锈钢,因其比例为18%铬与8%镍,因此又称为18-8不锈钢。台湾俗称为「白铁」 ★ 18-10不锈钢 :但空气中的化学成分愈来愈多,有些污染较严重的地方连304都会有生锈的情况;所以有的高级用品,会用10%的镍来制作,以使其更耐用更抗蚀,这种不锈钢称为316不锈钢
这三种不锈钢,最简单的分辨方式为:用磁铁吸底部,吸得住的是430,吸不住的是304与18-10。但304锅子的锅缘、或是汤匙的前后端,有时会吸得住,是因为抛光所产生的磁性。所以最准的方式是吸底部。
化学成份 CHEMICAL COMPOSITION JIS 规范 JIS Specification Specification Steel Grade
钢种 C% 碳Max. Si% 硅Max. Mn% 锰Max. P% 磷Max. S% 硫Max. Cr% 铬 规范 Ni% 镍 Mo% 钼 Ti% 钛 OTHER
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
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 9.00-13.00 SUS304J3 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 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
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
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
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
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
0.045 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
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