不鏽鋼是一種鐵鉻合金，含有10 - 30%的鉻，使金屬具有很高的耐腐蝕性。雖然不鏽鋼有許多等級，但有規律地使用的隻有一打左右。例如，AISI型304不鏽鋼，具有鉻鎳成分和低碳，因其良好的耐腐蝕性，清潔性和成形性而廣受歡迎，使其在廚房水槽等許多日常用品中廣受歡迎。美國鋼鐵工業公司(AISI)的316型不鏽鋼，含有合金元素钼，比304型更耐化學侵蝕，使其适用于在海水、鹽水、硫酸和其他工業環境中發現的腐蝕劑。

AISI 410不鏽鋼，SS410 (UNS S41000)

AISI 410不鏽鋼是最常用的馬氏體不鏽鋼之一。它含有約12%的鉻，因此具有中等的耐腐蝕性。與AISI 304和AISI 316等奧氏體不同，410級馬氏體具有磁性，可以通過像碳鋼和低合金鋼那樣的熱處理進行硬化。SS410具有良好的抗拉強度、蠕變和疲勞強度等力學性能，主要用于汽輪機、噴氣發動機和燃氣輪機。

420型基本上是SS410的高碳型提供更高強度。鐵素體不鏽鋼430含有較高的鉻含量，因此具有較高的耐腐蝕性。

AISI 304不鏽鋼(UNS S30400)是應用最廣泛的不鏽鋼，含有18-20% Cr和8-10.5% Ni，又稱18-8不鏽鋼。304在退火條件下是無磁性的，但在冷加工(如沖壓、拉伸、彎曲、軋制)後，部分奧氏體組織可能轉變為馬氏體，因此磁性較弱。304型具有良好的抗大氣腐蝕和氧化性。高鎳鉻合金含量使其具有優良的耐腐蝕性，作為标準的食品級不鏽鋼廣泛應用于食品工業。

304級不鏽鋼有幾種變型，如超低碳版304L型、含氮版304N型、提高蠕變性能的304H型，以及含碳量較高的302型。第二廣泛使用的316級不鏽鋼，與AISI 304相比，鉻含量降低，鎳含量增加，并添加2-3%的钼。钼的加入可以提高合金對氯離子引起的點蝕和裂紋腐蝕的抵抗能力。因此，316不鏽鋼被廣泛應用于船舶應用。

耐蝕性

不鏽鋼的耐蝕性主要是鉻含量的結果。在鋼的表面形成一層穩定的氧化鉻，防止與材料的大塊發生化學反應。這種氧化層非常薄，厚度為2nm - 3nm，是被動的(高度耐腐蝕)，堅韌的(附着在本體上)和自我修複的(當破裂或損壞時進行修複)。

然而，不鏽鋼在某些情況下會被腐蝕。當暴露于濃硫酸、鹽酸等酸性溶液和氫氧化鈉等堿性溶液時，會發生均勻腐蝕。局部腐蝕可以以點蝕、縫隙腐蝕和應力腐蝕開裂的形式發生，例如暴露于氯離子時。

力學性能

由于不鏽鋼這個術語涵蓋了很廣泛的材料，其機械性能當然也各不相同。一般來說，測試值包括屈服強度、抗拉強度、延展性、硬度、韌性、抗蠕變性和抗疲勞性。在Matmatch上可以找到數千種不同不鏽鋼的具體值。

電磁性能

不鏽鋼是一種相對較差的導電體。在20°C時，18wt .% Cr. 8wt .% Ni不鏽鋼的電導率為1.45✕106 S/m，而純銅的電導率為5.96✕107 S/m。

鐵素體、馬氏體和雙相不鏽鋼屬于磁性不鏽鋼，而奧氏體屬于非磁性不鏽鋼。通常用來量化這一數值的一個重要值是相對磁導率r，它與磁化率m通過方程m=r-1相關。磁性不鏽鋼的磁導率通常在14左右，而非磁性不鏽鋼的磁導率接近最小值1。

• 鐵素體
• 馬氏體
• 奧氏體
• 雙相

鐵素體不鏽鋼具有與純鐵相似的體心立方晶體結構。他們通常有高鉻含量在10.5 wt.%和18 wt.%之間。它們的碳含量低，因此強度相對較低，而且幾乎不含鎳。鐵素體不鏽鋼不能通過熱處理淬硬。退火後，其屈服強度在275 MPa ~ 350 MPa之間。

鐵素體不鏽鋼具有較低的延展性，導緻成形性降低，具有磁性，具有有限的韌性，與其他不鏽鋼相比，通常耐蝕性較低。然而，它們沒有鎳，因此成本較低。

鐵素體不鏽鋼的主要優點之一是其高抗應力腐蝕開裂能力。

鐵素體不鏽鋼的實例及應用

409，用于汽車工業的排氣系統和排氣管等部件。

410S，用于石油和天然氣工業，礦石加工和熱加工。

用于洗碗機襯裡，冰箱櫃闆，元件支撐和緊固件，爐子裝飾環和煙囪内襯，汽車裝飾和捆紮線。

奧氏體不鏽鋼是不鏽鋼中最常見的一類。它們具有面心立方晶體結構。除了鐵和鉻這兩種主要合金元素外，這些鋼還含有鎳、錳和氮。

它們不能通過熱處理而隻能通過冷加工(也稱為加工硬化)來硬化。與其他鋼相比，這些鋼的強度相對較低，抗腐蝕能力也較低

奧氏體不鏽鋼分為兩大類:300系列和200系列。對于300系列，奧氏體結構是通過添加鎳來實現的，而對于200系列，這主要是通過添加錳和氮來實現的。

奧氏體不鏽鋼是無磁性的，然而，300系列可以在冷加工後變得磁性。300系列的鎳含量使它适用于低溫低溫應用。

奧氏體不鏽鋼的實例和應用

304，最常見的不鏽鋼含有18wt .%的鉻和8wt .%的鎳，因此通常被稱為18/8。它被用于許多應用，包括餐具，廚房設備，食品加工設備，汽車和航空航天結構部件和船用緊固件。

316是第二常見的不鏽鋼，用于食品制備設備、化學加工設備、實驗室工作台和設備、船舶配件、熱交換器、制藥和紡織設備以及外科設備。

317，一種低碳不鏽鋼，增加了鉻、鎳和钼的耐腐蝕性。用于造紙處理設備、化工石化加工設備、電站冷凝器、食品加工設備、紡織設備等。

馬氏體

馬氏體不鏽鋼具有體心四方晶系。他們可以從有低到高碳含量，高達1.2噸%，包含12噸% - 15噸%鉻和0.2噸%到1.0噸%钼。它們不含鎳。由于碳的存在，它們可通過熱處理硬化，類似于碳鋼。

馬氏體不鏽鋼具有磁性，具有較高的延展性和韌性，使其更容易形成。它們可以通過冷加工進行适度硬化。退火後，它們的屈服強度通常在275 MPa左右。

這取決于碳含量:較高的碳含量導緻強度和硬度的增加，但降低了延展性和韌性。它們具有中等的耐腐蝕性和較差的焊接性。

馬氏體不鏽鋼的實例及應用

403，用于壓氣機葉片和渦輪部件。

用于高應力部件，例如渦輪葉片、廚房用具、螺栓、螺母和螺釘、泵和閥部件、牙科和外科器械、油嘴和油井泵部件。

416在所有不鏽鋼中具有最高的切削加工性，用于電機、螺母和螺栓、泵、閥門、自動螺杆機零件和齒輪。

420、用于刀具、刀片、外科器械、針閥、剪切刀片、剪刀和手工工具。

下表描述了各種型号AISI的不鏽鋼，它們的強度和典型應用。

201 奧氏體 相當于301的低鎳，用于餐具

202 奧氏體 低鎳當量302，用于廚房用具

205 奧氏體 低加工硬化，适用于旋壓成形

301 奧氏體 較高的加工硬化，用于拖車體，緊固件

302 奧氏體 通用級

303 奧氏體 自由加工302版，适用于螺杆加工

304 奧氏體 低碳，經濟等級，不耐海水，可焊接

304 奧氏體 超低碳提高了焊接後的耐腐蝕性能

305 奧氏體 低加工硬化，适用于旋壓成形

308 奧氏體 較高的合金含量，耐腐蝕/耐熱，适用于焊條/焊絲

309 奧氏體 高溫，耐垢，适用于熱交換器

310 奧氏體 高溫耐垢，适用于熔爐

314 奧氏體 耐垢性強，适用于輻射管

316 奧氏體 增加钼含量，提高耐海水腐蝕性能

316 奧氏體 低碳版本的316提高了焊接後的耐腐蝕性

317 奧氏體 提高了316以上的抗腐蝕和抗蠕變能力

321 奧氏體 高钛304版，具有更好的高溫性能

329 奧氏體 一般的耐蝕性，如316，提高了抗應力裂紋性

330 奧氏體 耐滲碳、抗氧化、抗熱震，适用于熱處理夾具

347 奧氏體 一個更高的蠕變強度版本的321，用于噴氣發動機組件

348 奧氏體 低保持性321版本，适用于核服務

384 奧氏體 低冷加工硬化，适用于螺栓、螺釘

403 馬氏體 渦輪級，用于汽輪機葉片

405 鐵素體 非硬化等級為403

409 馬氏體 一般用途，适用于不需要熱處理的結構

410 馬氏體 通用，用于機械零件，如軸系，汽車排氣管

414 馬氏體 高淬透性，适用于彈簧

416 馬氏體 自由加工版410

420 馬氏體 高碳改性410，用于外科器械

422 馬氏體 高強度，溫度可達1200°F，用于渦輪葉片

429 鐵素體 可焊性優于430

430 鐵素體 鉻型，不硬化，用于退火筐，洗碗機

431 馬氏體 特殊用途，可硬化，用于打棒

434 鐵素體 改良430，耐道路鹽性高

436 鐵素體 一般耐腐蝕和耐熱等級，适用于汽車内飾

440 馬氏體 高淬透性的不鏽鋼等級，用于制造軸承球

442 鐵素體 耐高溫、耐結垢，适用于熔爐

446 鐵素體 耐高溫、耐結垢，适用于間歇使用，高溫計管

501 馬氏體 耐高溫，強度高，适用于石化設備

502 鐵素體 耐高溫，高延展性，适用于石油化工設備

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