第1个回答 2022-10-08
在冶金学中，不锈钢 (Inox) 指的是铬含量超过10%的铁合金[2]。这个名称源于这种钢不像普通钢那样容易腐蚀生锈。 不锈钢牌号分组 200 系列—铬-镍-锰 奥氏体不锈钢 300 系列—铬-镍 奥氏体不锈钢 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。 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；即18/8不锈钢。GB牌号为0Cr18Ni9。 型号 309—较之304有更好的耐温性。 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。[1] 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。 400 系列—铁素体和马氏体不锈钢 型号 408—耐热性好，弱抗腐蚀性，11%的Cr，8%的Ni。 型号 409—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）。 型号 410—马氏体（高强度铬钢），耐磨性好，抗腐蚀性较差。 型号 416—添加了硫改善了材料的加工性能。 型号 420—「刃具级」马氏体钢，类似布氏高铬钢这种最早的不锈钢。也用于外科手术刀具，可以做的非常光亮。 型号 430—铁素体不锈钢，装饰用，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。 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。 600 系列—马氏体沉淀硬化不锈钢。 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。
无论是甚么不锈钢产品，生不生锈或变不变色与材料的优劣有关，如果他是精钢，就算长期浸水也不会轻易氧化生锈或氧化得非常缓慢。当然，市面上的产品大都不是达到最高的工业标准，因而大部份都不能保证永远放锈。在下四五年前得到一个日本制的TIGER牌不锈钢暖壶，完全未用过，但近日从盒中拿出来便发现表面出了轻微的锈点。外国大厂出品尚且出现质量问题，何况一条要经常接触体汗中的盐分及油脂的手炼！ +++ 钢与铁的分别:- 铁是从含有铁金属的物质中经过火造出来的，但它会生锈，用铁做的东西生锈之后便没有用了; 钢是由铁再经过不断的加工而炼制出来的，它比铁更坚硬耐用并且不会生锈。 铁和钢是以含碳量的多少来区别的。含碳量在2%以下的铁碳合金是钢，含碳量在2%以上的则称之为铁。钢则因为既有韧性又有弹性还有刚性，被广泛应用。生活中所接触到的都是钢，只不过人们叫法不同。 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。 不锈钢以其漂亮的外观、耐腐蚀的特性、不易损坏的优点，越来越受到人们的喜爱。锅碗瓢盆、城市雕塑、建筑、装修居室等使用不锈钢的越来越多。前几天，我看见一位顾客在买不锈钢厨具时，拿着磁铁在不锈钢器皿上吸来吸去。我问他，为什么要用磁铁吸。他说，磁铁吸上的就是不锈铁，吸不上的是不锈钢，好不锈钢都没磁。看来人们对不锈钢的认识还有误区。 对于不锈钢来说，不管磁铁吸得上与否，只要符合其质量标准，都是不锈钢。因此，从冶金学的角度说，根本没有不锈铁之说。不锈钢抗腐蚀的主要元素是铬。铬元素含量在10.5%以上的钢就不生锈。冶炼时加入的合金元素不同，也就有了磁铁吸得上与吸不上的区别了。不锈钢一般是按组织结构分的，可以分为奥氏体、铁素体、马氏体等几大类。如果往钢水里加入了不同比例的铬镍等，炼成的奥氏体钢就是磁铁吸不上的不锈钢；如果往钢水里加入铬和少量镍（或不加镍），炼成的钢就是磁铁吸得上的不锈钢，也叫铁素体不锈钢；马氏体不锈钢主要合金元素是铬、铁和碳。不锈钢因含合金量不同分有100多种。除了奥氏体不锈钢磁铁吸不上外，铁素体、马氏体不锈钢都具有磁性。 镍元素在世界上储藏量很少，价格比较昂贵。因此，镍含量高的不锈钢在市场上价格也较高，而且磁铁还吸不上。其实，还有一种不锈钢磁铁是吸不上的。那就是高含锰少含镍或不含镍的不锈钢。这种不锈钢市场价格比含镍高的不锈钢每吨低1000多元。有些经销商就是利用人们“好不锈钢磁铁都吸不上”的误解，欺骗消费者，价格与高含镍不锈钢一样贵。 不锈钢有100多种，特性和功能也不一样。一般做装饰、景观、雕塑选用奥氏体不锈钢。因为奥氏体不锈钢导热率低，用它做水壶、炒锅、饭锅就不合适，会多用不少的能源，还延长烧水做饭时间。用铁素体不锈钢做炒锅、饭锅、不仅有优良的耐蚀性，而且其导热性比奥氏体不锈钢高近一半。洗衣机内桶、热水器、洗菜盆等，只要与水接触的器皿都应选用铁素体不锈钢。有人抱怨不锈钢刀具不快，这是因为选用错了不锈钢。奥氏体不锈钢不能淬硬，不适合做刀具、刃具。采用马氏体不锈钢做的刀具可透过热处理，如淬火、回火改变不锈钢的硬度。 +++ 热轧工序是把板坯(Slab)或方坯( Billet )等半制成品，首先加热至摄氏1200度，历时4至8小时，使它们的金属结构软化后 ，再反复经压轮挤压至更薄、更长的产品。在热轧过程中，原来的粗粒的金属 结晶给压成更幼细、更坚硬的结晶体 。在旧式的热轧工场中 ， 工件在固定的温度中遭轧作，被压细的结晶体又马上回复原来组粒形态，效果殊不理想。但新一代的热轧工场，使用电 脑操控，温度、压力逐渐地减少，结晶粒的大小，结晶间的空隙、杂质与结晶的混合度等都能达到预期效果，所以今日的热轧产品的表面滑度，远非昔日可比。 冷轧是把热轧的成品经一连串的工序，来制成更薄，更光滑的钢制成品(通常是钢片)。冷轧的成品，一般用作涂层钢料的底料，如镀锌钢卷、彩钢等。一般来说，热轧只可压至1.2 mm 的厚度，但冷轧则可达 0.03mm，而成品表面的光滑程度，则和冷轧轮的表面有关，轮面粗糙，则成品表面较差，反之亦然。 冷轧工序 (1) 酸洗(即除鳞)-因为热轧过程中钢材表面与空气氧化而产生一层灰黑色的氧化皮(俗称鳞)，未开始冷轧前 ，钢材须经一个酸洗除鳞的工序。 (2) 轧压 - 冷轧是在室温下进行，以极高压力的轮辘把钢材压扁，过程 中把金属结构改变成长条形，于是 冷轧成品表面光滑，但减弱了展性( Ductility )，在某一方向下，冷轧成品易于在屈力下爆裂。 (3) 退火 - 如要回复它们的展性，则 需经过退火( Annealing )的程序 。 +++ 钢材的机械性定义 未详述测试方法前，先要厘定测试的项目。一般来说，钢材测试主要着眼于机械特性，我们现在先概述机械特性有关的辞汇及定义。 1 硬度 (Hardness) - 硬度是对永久变形的抵抗力。它又可细分为抗洞穿、弹性及抗磨力三种硬度 。 2 强度(Strength) - 强度是对变形的抵抗力。变形应力在上期结构钢测试中已详 细介绍 。 3 耐撞能力(Impact Strength) - 又称缺口韧性(Notch Toughness)。金属内部如有细微的缺口，它的脆性(Brittleness)就会大幅提高。遇到撞击时，断折的机会也相应地增加。 4 金属疲劳(Fatigue) -当钢材被多次的负载/去载之后，它就会在极限强度( Ultimate Strength)前断裂，称为疲劳断裂(Fatigue Failure)。 5 蠕变(Creep) - 蠕变是一种塑性变形，它发生于长期负载及温度上升的情形之下。如果钢材的大小是一关键因素的话，蠕变可能会引致颇大麻烦 。 +++ 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，一般依其金相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、无法借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。