什么是不锈钢材料?（一） | 百能云芯

什么是不锈钢材料？（一）

 

最近公司需要用金属材料制造具有弹性的接触片，由于要求成本低，以往使用的铜（Copper）材料，都没有达到了价格的目标，所以不得不找寻新的材料，其中不锈钢是在考虑范围之内，但从来没有使用过这种材料，便在网上 Google资料，不锈钢（不锈钢，英文：Stainless Steel、inox steel 或者 inox，出自法文 inoxydable）是一种合金，是含铬 Cr（>10.5% Chromium）、镍 Ni （Nickel）、碳 C（Carbon）、硅 Si（Silicon）、锰 Mn（Manganese）、磷 P（Phosphorus）、硫 S（Sulphur）、铝 Al（Aluminum）、钴 Co（Cobalt）、铁 Fe（Iron）等复合金属材料。因为表面有着吸引人的白色光泽，且不易生锈，所以广受消费大众喜欢。

不锈钢（Stainless Steel）之所以不易生锈，但不等于不会生锈，只是不容易腐蚀生锈，主因是含有铬，在钢表面上形成一层致密的氧化铬保护膜，铬与低碳含量（降低碳含量）相配合，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。

不锈钢可分为三种，200系列、300系列及 400系列，一般来说 200系列（俗称 201/202 高锰含量）含锰高含镍低故防锈效果最差，所以会有一层烤漆，价钱也最便宜。304系列（俗称304，或 18-8、18-10、18-12）镍含量高防锈佳因为镍含量最高所以价位最贵(贵金属，价格高于黄金)。430系列（俗称 430 或 18-0、18CR）是铁加铬不含镍，会吸磁。一般锰含量过高易造成人体损害，但镍含量越低防锈效果越差。

各种不锈钢的特性和用途：

钢号		特性	用途
奥 氏 体 钢	301 17Cr-7Ni-低碳	与304钢相比，Cr、Ni含量少，冷加工时抗拉强度和硬度增高，无磁性，但冷加工后有磁性。	列车、航空器、传送带、车辆、螺栓、螺母、弹簧、筛网
	301L 17Cr-7Ni-0.1N-低碳	是在301钢基础上，降低C含量，改善焊口的抗晶界腐蚀性；通过添加N元素来弥补含C量降低引起的强度不足，保证钢的强度。	铁道车辆构架及外部装饰材料
	304 18Cr-8Ni	作为一种用途广泛的钢，具有良好的耐蚀性、耐热性，低温强度和机械特性；冲压、弯曲等热加工性好，无热处理硬化现象（无磁性，使用温度-196℃~800℃）。	家庭用品（1、2类餐具、橱柜、室内管线、热水器、锅炉、浴缸），汽车配件（风挡雨刷、消声器、模制品），医疗器具，建材，化学，食品工业，农业，船舶部件
	304L 18Cr-8Ni-低碳	作为低C的304钢，在一般状态下，其耐蚀性与304刚相似，但在焊接后或者消除应力后，其抗晶界腐蚀能力优秀；在未进行热处理的情况下，亦能保持良好的耐蚀性，使用温度-196℃~800℃。	应用于抗晶界腐蚀性要求高的化学、煤炭、石油产业的野外露天机器，建材耐热零件及热处理有困难的零件
	304Cu 13Cr-7.7Ni-2Cu	因添加Cu其成型性，特别是拔丝性和抗时效裂纹性好，故可进行复杂形状的产品成形；其耐腐蚀性与304相同	保温瓶、厨房洗涤槽、锅、壶、保温饭盒、门把手、纺织加工机器。
	304N1 18Cr-8Ni-N	在304钢的基础上，减少了S、Mn含量，添加N元素，防止塑性降低，提高强度，减少钢材厚度。	构件、路灯、储水罐、水管
	304N2 18Cr-8Ni-N	与304相比，添加了N、Nb，为结构件用的高强度钢	构件、路灯、储水罐
	316 18Cr-12Ni-2.5Mo	因添加Mo，故其耐蚀性、耐大气腐蚀性和高温强度特别好，可在苛酷的条件下使用；加工硬化性优（无磁性）。	海水里用设备、化学、染料、造纸、草酸、肥料等生产设备；照像、食品工业、沿海地区设施、绳索、CD杆、螺栓、螺母
	316L 18Cr-12Ni-2.5Mo 低碳	作为316钢种的低C系列，除与316钢有相同的特性外，其抗晶界腐蚀性优。	316钢的用途中，对抗晶界腐蚀性有特别要求的产品。
	321 18Cr-9Ni-Ti	在304钢中添加Ti元素来防止晶界腐蚀；适合于在430℃-900℃温度下使用。	航空器、排气管、锅炉汽包
铁 素 体 钢	409L 11.3Cr-0.17Ti-低C、N	因添加了Ti元素，故其高温耐蚀性及高温强度较好。	汽车排气管、热交换机、集装箱等在焊接後不热处理的产品。
	410L 13Cr-低C	在410钢的基础上，降低了含C量，其加工性，抗焊接变形，耐高温氧化性优秀。	机械构造用件，发动机排气管，锅炉燃烧室，燃烧器。
	430 16Cr	作为铁素体钢的代表钢种，热膨胀率抵，成形性及耐氧化性优。	耐热器具、燃烧器、家电产品、2类餐具、厨房洗涤槽、外部装饰材料、螺栓、螺母、CD杆、筛网
	430J1L 18-Cr0.5Cu-Nb-低C.N	在430钢中，添加了Cu、Nb等元素；其耐蚀性、成形性、焊接性及耐高温氧化性良好。	建筑外部装饰材料，汽车零件，冷热水供给设备。
	436L 18Cr-1Mo-Ti、Nb、Zr低C、N	耐热性、耐磨蚀性良好，因含有Nb、Zr元素，故其加工性，焊接性优秀。	洗衣机、汽车排气管、电子产品、3层底的锅。
马 氏 体 钢	410 13Cr-低碳	作为马氏体钢的代表钢，虽然强度高，但不适合于苛酷的腐蚀环境下使用；其加工性好，依热处理面硬化（有磁性）。	刀刃、机械零件、石油精练装置、螺栓、螺母、泵杆、1类餐具（刀叉）。
	420J1 13Cr-0.2C	淬火后硬度高，耐蚀性好（有磁性）。	餐具（刀）、涡轮机叶片。
	420J2 13Cr-0.3C	淬火后，比420J1钢硬度升高（有磁性）。	刀刃、管嘴、阀门、板尺、餐具（剪刀、刀）。

304不锈钢物理性能：

抗拉强度：σb（MPa）≥520

条件屈服强度：σ0.2 （MPa）≥205

伸长率：δ5 （%）≥40

断面收缩率：ψ（%）≥60

硬度：≤187HB;≤90HRB;≤200HV

密度：（20℃，g/cm3）：7.93

熔点：（℃）：1398~1454

比热容：（0~100℃，KJ·kg-1K-1）：0.50

热导率：（W·m-1·K-1）：（100℃）16.3，（500℃）21.5

线胀系数：（10-6·K-1）：（0~100℃）17.2，（0~500℃）18.4

电阻率：（20℃，10-6Ω·m）：0.73

纵向弹性模量：（20℃，KN/mm2）：193

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