不銹鋼分類及應用領域

不銹鋼（Stainless Steel）根據GB/T20878-2007中定義是以不銹、耐蝕性為主要特性，且鉻含量至少為10.5%，碳含量最大不超過1.2%的鋼。

不銹鋼（Stainless Steel）是不銹耐酸鋼的簡稱，耐空氣、蒸汽、水等弱腐蝕介質或具有不銹性的鋼種稱為不銹鋼；而將耐化學腐蝕介質（酸、堿、鹽等化學浸蝕）腐蝕的鋼種稱為耐酸鋼。

由于兩者在化學成分上的差異而使他們的耐蝕性不同，普通不銹鋼一般不耐化學介質腐蝕，而耐酸鋼則一般均具有不銹性。“不銹鋼”一詞不僅僅是單純指一種不銹鋼，而是表示一百多種工業不銹鋼，所開發的每種不銹鋼都在其特定的應用領域具有良好的性能。成功的關鍵首先是要弄清用途，然后再確定正確的鋼種。和建筑構造應用領域有關的鋼種通常只有六種。它們都含有17～22%的鉻，較好的鋼種還含有鎳。添加鉬可進一步改善大氣腐蝕性，特別是耐含氯化物大氣的腐蝕。

就一般而言，不銹鋼的硬度要高于鋁合金，不銹鋼的成本比鋁合金要高。

主要類型

不銹鋼常按組織狀態分為：馬氏體鋼、鐵素體鋼、奧氏體鋼、奧氏體-鐵素體（雙相）不銹鋼及沉淀硬化不銹鋼等。另外，可按成分分為：鉻不銹鋼、鉻鎳不銹鋼和鉻錳氮不銹鋼等。還有用于壓力容器用的專用不銹鋼《GB24511_2009_承壓設備用不銹鋼鋼板及鋼帶》。

鐵素體不銹鋼

含鉻15%～30%。其耐蝕性、韌性和可焊性隨含鉻量的增加而提高，耐氯化物應力腐蝕性能優于其他種類不銹鋼，屬于這一類的有Crl7、Cr17Mo2Ti、Cr25，Cr25Mo3Ti、Cr28等。鐵素體不銹鋼因為含鉻量高，耐腐蝕性能與抗氧化性能均比較好，但機械性能與工藝性能較差，多用于受力不大的耐酸結構及作抗氧化鋼使用。這類鋼能抵抗大氣、硝酸及鹽水溶液的腐蝕，并具有高溫抗氧化性能好、熱膨脹系數小等特點，用于硝酸及食品工廠設備，也可制作在高溫下工作的零件，如燃氣輪機零件等。

奧氏體不銹鋼

含鉻大于18%，還含有 8%左右的鎳及少量鉬、鈦、氮等元素。綜合性能好，可耐多種介質腐蝕。奧氏體不銹鋼的常用牌號有1Cr18Ni9、0Cr19Ni9等。0Cr19Ni9鋼的Wc<0.08%，鋼號中標記為“0”。這類鋼中含有大量的Ni和Cr，使鋼在室溫下呈奧氏體狀態。這類鋼具有良好的塑性、韌性、焊接性、耐蝕性能和無磁或弱磁性，在氧化性和還原性介質中耐蝕性均較好，用來制作耐酸設備，如耐蝕容器及設備襯里、輸送管道、耐硝酸的設備零件等，另外還可用作不銹鋼鐘表飾品的主體材料。奧氏體不銹鋼一般采用固溶處理，即將鋼加熱至1050～1150℃，然后水冷或風冷，以獲得單相奧氏體組織。

奧氏體- 鐵素體雙相不銹鋼

兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的優點，并具有超塑性。奧氏體和鐵素體組織各約占一半的不銹鋼。在含碳量較低的情況下，鉻（Cr）含量在18%~28%，鎳（Ni）含量在3%~10%。有些鋼還含有Mo、Cu、Si、Nb、Ti，N等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不銹鋼的特點，與鐵素體相比，塑性、韌性更高，無室溫脆性，耐晶間腐蝕性能和焊接性能均顯著提高，同時還保持有鐵素體不銹鋼的475℃脆性以及導熱系數高，具有超塑性等特點。與奧氏體不銹鋼相比，強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。雙相不銹鋼具有優良的耐孔蝕性能，也是一種節鎳不銹鋼。

沉淀硬化不銹鋼

基體為奧氏體或馬氏體組織，沉淀硬化不銹鋼的常用牌號有04Cr13Ni8Mo2Al等。其能通過沉淀硬化（又稱時效硬化）處理使其硬（強）化的不銹鋼。

馬氏體不銹鋼

強度高，但塑性和可焊性較差。馬氏體不銹鋼的常用牌號有1Cr13、3Cr13等，因含碳較高，故具有較高的強度、硬度和耐磨性，但耐蝕性稍差，用于力學性能要求較高、耐蝕性能要求一般的一些零件上，如彈簧、汽輪機葉片、水壓機閥等。這類鋼是在淬火、回火處理后使用的。鍛造、沖壓后需退火。

承壓設備用不銹鋼鋼板及鋼帶，壓力容器專用不銹鋼，其分類和代號、尺寸、外形及允許偏差、技術要求、試驗方法、檢驗規則、包裝、標志及產品質量證明書等有明確要求。常用牌號有06Cr19Ni10、022Cr17Ni12Mo2數字代號為：S30408、S31603等。主要用于食品機械、制藥機械等衛生級設備。

主要特性

焊接性

產品用途的不同對焊接性能的要求也各不相同。一類餐具對焊接性能一般不做要求，甚至包括部分鍋類企業。但是絕大多數產品都需要原料焊接性能好，像二類餐具、保溫杯、鋼管、熱水器、飲水機等。

耐腐蝕性

絕大多數不銹鋼制品要求耐腐蝕性能好，像一、二類餐具、廚具、熱水器、飲水機等，有些國外商人對產品還做耐腐蝕性能試驗：用NACL水溶液加溫到沸騰，一段時間后倒掉溶液，洗凈烘干，稱重量損失，來確定受腐蝕程度（注意：產品拋光時，因砂布或砂紙中含有Fe的成分，會導致測試時表面出現銹斑）

拋光性能

當今社會不銹鋼制品在生產時一般都經過拋光這一工序，只有少數制品如熱水器、飲水機內膽等不需要拋光。因此這就要求原料的拋光性能很好。影響拋光性能的因素主要有以下幾點：

①原料表面缺陷。如劃傷、麻點、過酸洗等。

②原料材質問題。硬度太低，拋光時就不易拋亮（BQ性不好），而且硬度太低，在深拉伸時表面易出現桔皮現象，從而影響BQ性。硬度高的BQ性相對就好。

③經過深拉伸的制品，變形量極大的區域表面也會出小的黑點和RIDGING，從而影響BQ性。

耐熱性能

耐熱性能是指高溫下不銹鋼仍能保持其優良的物理機械性能。

碳的影響：碳在奧氏體不銹鋼中是強烈形成并穩定奧氏體且擴大奧氏體區的元素。碳形成奧氏體的能力約為鎳的30倍，碳是一種間隙元素，通過固溶強化可顯著提高奧氏體不銹鋼的強度。碳還可提高奧氏體不銹鋼在高濃氯化物(如42%MgCl2沸騰溶液)中的耐應力耐腐蝕的性能。

但是，在奧氏體不銹鋼中，碳常常被視為有害元素，這主要是由于在不銹鋼的耐蝕用途中的一些條件下(比如焊接或經450~850℃加熱)，碳可與鋼中的鉻形成高鉻的Cr23C6型碳化合物從而導致局部鉻的貧化，使鋼的耐蝕性特別是耐晶間腐蝕性能下降。因此。60年代以來新發展的鉻鎳奧氏體不銹鋼大都是碳含量小于0.03%或0.02%超低碳型的，可以知道隨著碳含量降低，鋼的晶間腐蝕敏感性降低，當碳含量低于0.02%才具有最明顯的效果，一些實驗還指出，碳還會增大鉻奧氏體不銹鋼的點腐蝕分傾向。由于碳的有害作用，不僅在奧氏體不銹鋼冶煉過程中應按要求控制盡量低的碳含量，而且在隨后的熱、冷加工和熱處理等過程中也在防止不銹鋼表面增碳，避免鉻的碳化物析出。

耐腐蝕性

當鋼中鉻量原子數量不低于12.5%時，可使鋼的電極電位發生突變，由負電位升到正的電極電位。阻止電化學腐蝕。

結構成分

不銹鋼的耐蝕性隨含碳量的增加而降低，因此，大多數不銹鋼的含碳量均較低，最大不超過1.2%，有些鋼的ωc（含碳量）甚至低于0.03%（如00Cr12）。不銹鋼中的主要合金元素是Cr（鉻），只有當Cr含量達到一定值時，鋼材有耐蝕性。因此，不銹鋼一般Cr（鉻）含量至少為10.5%。不銹鋼中還含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo、Si、Cu等元素。

制作材料

各產品由于用途的不同，其加工工藝和原料的品質要求也不同。一般來說不銹鋼制品的不同，其要求原料厚度公差也各不相同，象二類餐具和保溫杯等，厚度公差一般要求較高，為-3~5%，而一類餐具厚度公差一般要求-5%，鋼管類要求-10%，賓館用冷柜用材厚度公差要求為-8%，經銷商對厚度公差的要求一般在-4%~6%間。同時產品內外銷的不同也會導致客戶對原料厚度公差要求的不同。一般出口產品客戶的厚度公差要求較高，而內銷企業對厚度公差要求相對較低（大多出于成本方面考慮），部分客戶甚至要求-15%。

①DDQ（deep drawing quality）材：是指用于深拉（沖）用途的材料，也就是大家所說的的軟料，這種材料的主要特點是延伸率較高（≧53%），硬度較低（≦170%），內部晶粒等級在7.0~8.0之間，深沖性能極佳。許多生產保溫瓶、鍋類的企業，其產品的加工比（BLANKING SIZE/制品直徑）一般都比較高，它們的加工比分別達3.0、1.96、2.13、1.98。SUS304DDQ用材主要就是用于這些要求較高加工比的產品，當然加工比超過2.0的產品一般都需經過幾道次的拉伸才能完成。如果原料延伸方面達不到的話，在加工深拉制品時產品極易產生裂紋、拉穿的現象，影響成品合格率，當然也就加大了廠家的成本；

②一般材：主要用于除了DDQ用途外的材料，這種材料的特點是延伸率相對較低（≧45%），而硬度相對較高（≦180HB），內部晶粒度等級在8.0~9.0間，與DDQ用材比較，它的深沖性能相對稍差，它主要用于不需伸拉就能得到的制品，象一類餐具的勺、匙、叉、電器用具、鋼管用途等。但它與DDQ材相比有一個優點，就是BQ性相對較好，這主要是由于它的硬度稍高的緣故。

物理性能

與碳鋼比較

1、密度

碳鋼的密度略高于鐵素體和馬氏體型不銹鋼，而略低于奧氏體型不銹鋼；

2、電阻率

電阻率按碳鋼、鐵素體型、馬氏體型和奧氏體型不銹鋼排序遞增；

3、線膨脹系數大小的排序也類似，奧氏體型不銹鋼最高而碳鋼最小；

4、碳鋼、鐵素體型和馬氏體型不銹鋼有磁性，奧氏體型不銹鋼無磁性，但其冷加工硬化生成馬氏體相變時將會產生磁性，可用熱處理方法來消除這種馬氏體組織而恢復其無磁性。

奧氏體型不銹鋼與碳鋼相比，具有下列特點：

1）高的電阻率，約為碳鋼的5倍。

2）大的線膨脹系數，比碳鋼大40%，并隨著溫度的升高，線膨脹系數的數值也相應地提高。

3）低的熱導率，約為碳鋼的1/3。

典型用途

大多數的使用要求是長期保持建筑物的原有外貌。在確定要選用的不銹鋼類型時，主要考慮的是所要求的審美標準、所在地大氣的腐蝕性以及要采用的清理制度。然而，其它應用越來越多的只是尋求結構的完整性或不透水性。例如，工業建筑的屋頂和側墻。在這些應用中，物主的建造成本可能比審美更為重要，表面不很干凈也可以。在干燥的室內環境中使用304不銹鋼效果相當好。

但是，在鄉村和城市要想在戶外保持其外觀，就需經常進行清洗。在污染嚴重的工業區和沿海地區，表面會非常臟，甚至產生銹蝕。但要獲得戶外環境中的審美效果，就需采用含鎳不銹鋼。所以，304不銹鋼廣泛用于幕墻、側墻、屋頂及其它建筑用途，但在侵蝕性嚴重的工業或海洋大氣中，最好采用316不銹鋼。有幾種設計準則中包括了304和316不銹鋼。

因為"雙相"不銹鋼2205已把良好的耐大氣腐蝕性能和高抗拉強度及彈限強度融為一體，所以，歐洲準則中也包括了這種鋼。產品形狀，實際上，不銹鋼是以全標準的金屬形狀和尺寸生產制造的，而且還有許多特殊形狀。最常用的產品是用薄板和帶鋼制成的，也用中厚板生產特殊產品，例如，生產熱軋結構型鋼和擠壓結構型鋼。而且還有圓型、橢圓型、方型、矩型和六角型焊管或無縫鋼管及其它形式的產品，包括型材、棒材、線材和鑄件。為了滿足建筑師們美學的要求，已開發出了多種不同的商用表面加工。

3d打印領域

不銹鋼本身具有耐腐蝕性能好，在高溫下不銹鋼仍能保持其優良的物理機械性能等特點，在3d打印領域也被廣泛使用。

主要產品

抗菌不銹鋼

抗菌不銹鋼，顧名思義，是對細菌有殺滅作用的不銹鋼。抗菌不銹鋼對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌的殺滅率均在99%以上，對其它細菌如白念珠菌、枯黑菌等也有顯著的殺滅作用，顯示了優良的廣譜抗菌性和抗菌持久性。國家藥品和生物制品檢驗所的檢測表明，抗菌不銹鋼在毒性和人體安全性方面完全符合國家技術標準。在賦予不銹鋼抗菌特性的同時，材料的力學、耐蝕、冷熱加工、焊接等性能與原有不銹鋼相當。

沉淀硬化型不銹鋼

具有很好的成形性能和良好的焊接性，可作為超高強度的材料在核工業、航空和航天工業中應用。

按成分可分為Cr系（400系列）、Cr－Ni系（300系列）、Cr－Mn－Ni（200系列）、耐熱鉻合金鋼（500系列）及析出硬化系（600系列）。

200系列：鉻-錳-鎳

201,202等：以錳代鎳，耐腐蝕性比較差，國內廣泛用作300系列的廉價替代品

300系列：鉻-鎳 奧氏體不銹鋼

301：延展性好，用于成型產品。也可通過機械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲勞強度優于304不銹鋼。

302：耐腐蝕性同304，由于含碳相對要高因而強度更好。

303：通過添加少量的硫、磷使其較304更易切削加工。

304：通用型號；即18/8不銹鋼。產品如：耐蝕容器、餐具、家俱、欄桿、醫療器材。標準成分是 18 % 鉻加 8 % 鎳。為無磁性、無法借由熱處理方法來改變其金相組織結構的不銹鋼。GB牌號為06Cr19Ni10。

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。

304 N：與 304 相同特性，是一種含氮的不銹鋼，加氮是為了提高鋼的強度。

309：較之304有更好的耐溫性，耐溫高達980℃。

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。

310：高溫耐氧化性能優秀，最高使用溫度1200℃。

316：繼304之后，第二個得到最廣泛應用的鋼種，主要用于食品工業、鐘表飾品、制藥行業和外科手術器材，添加鉬元素使其獲得一種抗腐蝕的特殊結構。由于較之304其具有更好的抗氯化物腐蝕能力因而也作“船用鋼”來使用。SS316則通常用于核燃料回收裝置。18/10級不銹鋼通常也符合這個應用級別。

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、冷凍劑儲糟。

321：除了因為添加了鈦元素降低了材料焊縫銹蝕的風險之外，其他性能類似304。

347：添加安定化元素鈮，適于焊接 航空器具零件及化學設備。

400系列：鐵素體和馬氏體不銹鋼，無錳，一定程度上可替代304不銹鋼

408：耐熱性好，弱抗腐蝕性，11%的Cr，8%的Ni。

409：最廉價的型號（英美），通常用作汽車排氣管，屬鐵素體不銹鋼（鉻鋼）。

410：馬氏體（高強度鉻鋼），耐磨性好，抗腐蝕性較差。

416：添加了硫改善了材料的加工性能。

420：“刃具級”馬氏體鋼，類似布氏高鉻鋼這種最早的不銹鋼。也用于外科手術刀具，可以做的非常光亮。

430：鐵素體不銹鋼，裝飾用，例如用于汽車飾品。良好的成型性，但耐溫性和抗腐蝕性要差。

440：高強度刃具鋼，含碳稍高，經過適當的熱處理后可以獲得較高屈服強度，硬度可以達到58HRC，屬于最硬的不銹鋼之列。最常見的應用例子就是“剃須刀片”。常用型號有 三種：440A、440B、440C，另外還有440F（易加工型）。

500系列：耐熱鉻合金鋼。

600系列：馬氏體沉淀硬化不銹鋼。

不銹鋼網

不銹鋼網因主要用于過濾制品，又名不銹鋼過濾網。

材質：SUS201、202、302、304、316、304L、316L、321不銹鋼絲等。

編織：平紋、斜紋、密紋編織而成。

目數：不銹鋼絲網的規格1目--635目。席形編織可達到2800目。

用途：不銹鋼網等金屬絲編織網主要用于酸、堿環境條件下篩分和過濾，石油工業作泥漿網、化工化纖工業作篩濾網、電鍍工業作酸洗網，氣體、液體過濾和其它介質分離用。

網帶

按叫法分分類：不銹鋼網帶、輸送帶、金屬輸送帶、不銹鋼輸送帶、金屬網帶、金屬傳送帶、不銹鋼傳動帶、金屬傳動網帶等。

按用途分類：廣泛用于玻璃制品行業的退火爐網帶、烤花爐網帶等。食品加工行業、脫水蔬菜、速凍食品單凍機前處理網帶、鏈網。粉末冶金、金屬熱處理、淬火、燒結、釬焊、焙燒、光亮、發黑、軸承、滲碳高溫爐網帶、擋板式網帶、涂裝烘干線輸送網帶、泡沫鎳還原生產線網帶，清洗機、提升機、干燥機、烘干機、固化爐網帶。各輸送工藝鏈網、網帶。

按材質分類：1cr13網帶、201網帶、304網帶、316網帶等。

按形狀分類：人字形網帶 ，乙字形網帶，菱形網帶，馬蹄式網帶，鏈條式輸送帶，眼鏡形網帶，鏈板式網帶，球型網帶

不銹鋼產品的擴展：不銹鋼網帶，網帶，輸送網帶，金屬網帶，高溫網帶，長城網帶，乙型網帶，不銹鋼飾品，擴展中所有產品均由不銹鋼鋼絲、不銹鋼鋼板制造。

磁性

奧氏體型是無磁或弱磁性的，馬氏體及鐵素體是有磁性的。奧氏體經過冷加工，其結構組織也會向馬氏體轉化，進而磁性變大。因此，生活中所說的通過磁鐵吸附來辨別不銹鋼優劣、真偽的方法是片面、錯誤的。

不銹鋼表面加工等級

原面：NO.1 熱軋后施以熱處理及酸洗處理的表面。一般用于冷軋材料，工業用槽罐、化學工業裝置等，厚度較厚由2.0MM-8.0MM。

鈍面：NO.2D 冷軋后經熱處理、酸洗者，其材質柔軟，表面呈銀白色光澤，用于深沖壓加工，如汽車構件、水管等。

霧面：NO.2B 冷軋后經熱處理、酸洗，再以精軋加工使表面為適度之光亮者。由于表面光滑，易于再研磨，使表面更加光亮，用途廣泛，如餐具、建材等。采用改善機械性能的表面處理后，幾乎滿足所有用途。

粗砂NO.3 用100-120號研磨帶研磨出來的產品。具有較佳的光澤度，具有不連續的粗紋。用于建筑內外裝飾材料、電器產品及廚房設備等。

細砂：NO.4 用粒度150-180號研磨帶研磨出來的產品。具有較佳的光澤度，具有不連續的粗紋，條紋比NO.3細。用于浴池、建筑內外的裝飾材料、電器產品、廚房設備及食品設備等。

#320 用320號研磨帶研磨出來的產品。具有較佳的光澤度，具有不連續的粗紋，條紋比NO.4細。用于浴池、建筑內外裝飾材料、電器產品、廚房設備及食品設備等。

毛絲面HAIRLINE：HLNO.4經適當粒度拋光砂帶的連續研磨生成研磨花紋的產品（細分150-320號）。主要用于建筑裝飾，電梯，建筑物的門、面板等。

亮面：BA 經冷軋后施以光亮退火，并經過平整得到的產品。表面光澤度極好，有很高的反射率。如同鏡面的表面。用于家電產品、鏡子、廚房設備、裝飾材料等。

應用領域

在建筑應用領域，不銹鋼的表面加工之所以重要是有許多原因的。腐蝕環境要求光滑的表面是因為表面光滑不容易積垢。污垢的沉積會使不銹鋼生銹甚至造成腐蝕。

在寬敞的大廳中，不銹鋼是電梯裝飾板最常用的材料，表面的手印雖然可以擦掉，但影響美觀，所以最好選用合適的表面防止留下手印。

衛生條件對許多行業是很重要的，例如，食品加工、餐飲、釀造和化工等，在這些應用領域，表面必須便于每天清洗，而且經常要用化學清洗劑。

不銹鋼是這方面的最佳材料，在公共場所，不銹鋼的表面經常會被胡寫亂畫，但是，它的一個重要特性是可以將它們清洗掉，這是不銹鋼優于鋁的一個顯著特點。鋁的表面容易留下痕跡，往往很難去掉。清理不銹鋼表面時應順著不銹鋼的紋路清理，因為有些表面加工的紋路是單向性的。

不銹鋼最適用于醫院或其它衛生條件至關重要的領域，如：食品加工、餐飲、釀造和化工，這不僅是因為它便于每天清洗，有時還要使用化學清洗劑，而且還因為它不易滋生細菌。試驗表明在這方面的性能與玻璃和陶瓷相同。