不銹鋼的歷史???

在冶金學中，不鏽鋼 (Inox) 指的是鉻含量超過10%的鐵合金[2]。這個名稱源於這種鋼不像普通鋼那樣容易腐蝕生鏽。


不鏽鋼牌號分組
200 系列—鉻-鎳-錳 奧氏體不鏽鋼
300 系列—鉻-鎳 奧氏體不鏽鋼
型號 301—延展性好，用於成型產品。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於304不鏽鋼。
型號 302—耐腐蝕性同304，由於含碳相對要高因而強度更好。
型號 303—通過添加少量的硫、磷使其較304更易切削加工。
型號 304—通用型號；即18/8不鏽鋼。GB牌號為0Cr18Ni9。
型號 309—較之304有更好的耐溫性。
型號 316—繼304之後，第二個得到最廣泛應用的鋼種，主要用於食品工業和外科手術器材，添加鉬元素使其獲得一種抗腐蝕的特殊結構。由於較之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則通常用於核燃料回收裝置。18/10級不鏽鋼通常也符合這個應用級別。[1]
型號 321—除了因為添加了鈦元素降低了材料焊縫鏽蝕的風險之外其他性能類似304。
400 系列—鐵素體和馬氏體不鏽鋼
型號 408—耐熱性好，弱抗腐蝕性，11%的Cr，8%的Ni。
型號 409—最廉價的型號（英美），通常用作汽車排氣管，屬鐵素體不鏽鋼（鉻鋼）。
型號 410—馬氏體（高強度鉻鋼），耐磨性好，抗腐蝕性較差。
型號 416—添加了硫改善了材料的加工性能。
型號 420—「刃具級」馬氏體鋼，類似布氏高鉻鋼這種最早的不鏽鋼。也用於外科手術刀具，可以做的非常光亮。
型號 430—鐵素體不鏽鋼，裝飾用，例如用於汽車飾品。良好的成型性，但耐溫性和抗腐蝕性要差。
型號 440—高強度刃具鋼，含碳稍高，經過適當的熱處理後可以獲得較高屈服強度，硬度可以達到58HRC，屬於最硬的不鏽鋼之列。最常見的應用例子就是「剃鬚刀片」。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—馬氏體沉澱硬化不鏽鋼。
型號 630—最常用的沉澱硬化不鏽鋼型號，通常也叫17-4；17%Cr，4%Ni。

無論是甚麼不銹鋼產品，生不生銹或變不變色與材料的優劣有關，如果他是精鋼，就算長期浸水也不會輕易氧化生銹或氧化得非常緩慢。當然，市面上的產品大都不是達到最高的工業標準，因而大部份都不能保證永遠放銹。在下四五年前得到一個日本制的TIGER牌不銹鋼暖壺，完全未用過，但近日從盒中拿出來便發現表面出了輕微的銹點。外國大廠出品尚且出現質量問題，何況一條要經常接觸體汗中的鹽分及油脂的手鍊！

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鋼與鐵的分別:-

鐵是從含有鐵金屬的物質中經過火造出來的，但它會生鏽，用鐵做的東西生鏽之後便沒有用了;

鋼是由鐵再經過不斷的加工而煉製出來的，它比鐵更堅硬耐用並且不會生鏽。

鐵和鋼是以含碳量的多少來區別的。含碳量在2%以下的鐵碳合金是鋼，含碳量在2%以上的則稱之為鐵。鋼則因為既有韌性又有彈性還有剛性，被廣泛應用。生活中所接觸到的都是鋼，只不過人們叫法不同。

不銹鋼之所以不易生銹，是因其含有鉻，在鋼表面上形成一層緻密的氧化鉻保護膜，厚度約10~50A﹝1A=10^-8cm﹞。這薄薄的一層，卻扮演著金鐘罩鐵布衫的功能，在一般的大氣或有水的環境下，它可以防止腐蝕性的氣體或液體向內侵蝕，進而保護內部的材質不受侵害；更神奇的是，如果這層保護層受到外界以機械式﹝如刮傷﹞或化學式的損傷，在一般大氣下或有氧的環境下，就有自行修補的能力，以保護內部不被繼續腐蝕。

不銹鋼以其漂亮的外觀、耐腐蝕的特性、不易損壞的優點，越來越受到人們的喜愛。鍋碗瓢盆、城市雕塑、建築、裝修居室等使用不銹鋼的越來越多。前幾天，我看見一位顧客在買不銹鋼廚具時，拿著磁鐵在不銹鋼器皿上吸來吸去。我問他，為什麼要用磁鐵吸。他說，磁鐵吸上的就是不銹鐵，吸不上的是不銹鋼，好不銹鋼都沒磁。看來人們對不銹鋼的認識還有誤區。 對於不銹鋼來說，不管磁鐵吸得上與否，只要符合其質量標準，都是不銹鋼。因此，從冶金學的角度說，根本沒有不銹鐵之說。不銹鋼抗腐蝕的主要元素是鉻。鉻元素含量在10.5%以上的鋼就不生銹。冶煉時加入的合金元素不同，也就有了磁鐵吸得上與吸不上的區別了。不銹鋼一般是按組織結構分的，可以分為奧氏體、鐵素體、馬氏體等幾大類。如果往鋼水里加入了不同比例的鉻鎳等，煉成的奧氏體鋼就是磁鐵吸不上的不銹鋼；如果往鋼水里加入鉻和少量鎳（或不加鎳），煉成的鋼就是磁鐵吸得上的不銹鋼，也叫鐵素體不銹鋼；馬氏體不銹鋼主要合金元素是鉻、鐵和碳。不銹鋼因含合金量不同分有100多種。除了奧氏體不銹鋼磁鐵吸不上外，鐵素體、馬氏體不銹鋼都具有磁性。

鎳元素在世界上儲藏量很少，價格比較昂貴。因此，鎳含量高的不銹鋼在市場上價格也較高，而且磁鐵還吸不上。其實，還有一種不銹鋼磁鐵是吸不上的。那就是高含錳少含鎳或不含鎳的不銹鋼。這種不銹鋼市場價格比含鎳高的不銹鋼每噸低1000多元。有些經銷商就是利用人們“好不銹鋼磁鐵都吸不上”的誤解，欺騙消費者，價格與高含鎳不銹鋼一樣貴。

不銹鋼有100多種，特性和功能也不一樣。一般做裝飾、景觀、雕塑選用奧氏體不銹鋼。因為奧氏體不銹鋼導熱率低，用它做水壺、炒鍋、飯鍋就不合適，會多用不少的能源，還延長燒水做飯時間。用鐵素體不銹鋼做炒鍋、飯鍋、不僅有優良的耐蝕性，而且其導熱性比奧氏體不銹鋼高近一半。洗衣機內桶、熱水器、洗菜盆等，只要與水接觸的器皿都應選用鐵素體不銹鋼。有人抱怨不銹鋼刀具不快，這是因為選用錯了不銹鋼。奧氏體不銹鋼不能淬硬，不適合做刀具、刃具。採用馬氏體不銹鋼做的刀具可透過熱處理，如淬火、回火改變不銹鋼的硬度。

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熱軋工序是把板坯(Slab)或方坯( Billet )等半製成品，首先加熱至攝氏1200度，歷時4至8小時，使它們的金屬結構軟化後 ，再反覆經壓輪擠壓至更薄、更長的產品。在熱軋過程中，原來的粗粒的金屬 結晶給壓成更幼細、更堅硬的結晶體 。在舊式的熱軋工場中 ， 工件在固定的溫度中遭軋作，被壓細的結晶體又馬上回覆原來組粒形態，效果殊不理想。但新一代的熱軋工場，使用電 腦操控，溫度、壓力逐漸地減少，結晶粒的大小，結晶間的空隙、雜質與結晶的混合度等都能達到預期效果，所以今日的熱軋產品的表面滑度，遠非昔日可比。

冷軋是把熱軋的成品經一連串的工序，來製成更薄，更光滑的鋼製成品(通常是鋼片)。冷軋的成品，一般用作塗層鋼料的底料，如鍍鋅鋼卷、彩鋼等。一般來說，熱軋只可壓至1.2 mm 的厚度，但冷軋則可達 0.03mm，而成品表面的光滑程度，則和冷軋輪的表面有關，輪面粗糙，則成品表面較差，反之亦然。

冷軋工序
(1) 酸洗(即除鱗)-因為熱軋過程中鋼材表面與空氣氧化而產生一層灰黑色的氧化皮(俗稱鱗)，未開始冷軋前 ，鋼材須經一個酸洗除鱗的工序。

(2) 軋壓 - 冷軋是在室溫下進行，以極高壓力的輪轆把鋼材壓扁，過程 中把金屬結構改變成長條形，於是 冷軋成品表面光滑，但減弱了展性( Ductility )，在某一方向下，冷軋成品易於在屈力下爆裂。

(3) 退火 - 如要回復它們的展性，則 需經過退火( Annealing )的程序 。

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鋼材的機械性定義

未詳述測試方法前，先要釐定測試的項目。一般來說，鋼材測試主要著眼於機械特性，我們現在先概述機械特性有關的辭彙及定義。

1 硬度 (Hardness) - 硬度是對永久變形的抵抗力。它又可細分為抗洞穿、彈性及抗磨力三種硬度 。

2 強度(Strength) - 強度是對變形的抵抗力。變形應力在上期結構鋼測試中已詳 細介紹 。

3 耐撞能力(Impact Strength) - 又稱缺口韌性(Notch Toughness)。金屬內部如有細微的缺口，它的脆性(Brittleness)就會大幅提高。遇到撞擊時，斷折的機會也相應地增加。

4 金屬疲勞(Fatigue) -當鋼材被多次的負載/去載之後，它就會在極限強度( Ultimate Strength)前斷裂，稱為疲勞斷裂(Fatigue Failure)。

5 蠕變(Creep) - 蠕變是一種塑性變形，它發生於長期負載及溫度上升的情形之下。如果鋼材的大小是一關鍵因素的話，蠕變可能會引致頗大麻煩 。

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不銹鋼的成分與種類

不銹鋼是由鐵、鉻、碳及眾多不同元素所組成的合金，鐵是主要成分元素，鉻是第一主要的合金元素。一般而言，鉻含量至少要占11%才能稱為不銹鋼，因為如果鉻含量不足，則不銹鋼外表將無法形成那層緻密的氧化鉻保護膜，而失去防銹﹝腐蝕﹞的功能。若鉻的含量足夠，在常溫大氣中，是不會生銹的。

市場上可見的標準型不銹鋼就有180餘種，一般依其金相組織可以分為五大類：

﹝一﹞奧斯田系不銹鋼
平時最常看到的304不銹鋼即為此類，其標準成分是18%鉻加8%鎳，即一般所稱的18-8不銹鋼。此類不銹鋼的特性為無磁性、無法藉由熱處理方法來改變其金相組織結構、加工性佳，又因含合金元素--鎳，所以抗蝕性優於只含鉻﹝不含鎳﹞的另兩類不銹鋼。

300系不銹鋼主要的用途有：一般民生用途如廚房餐具、建材、醫療衛生器材、食品加工用材、交通工具、化工設備及管件、機械設備及零件。在一般人的心目中，所謂的不銹鋼就是指300系不銹鋼等﹝尤其是指304不銹鋼﹞。

﹝二﹞麻田散系不銹鋼
這類不銹鋼的代表性鋼種為410，其化學成分含13%鉻、0.15%以下的碳及少量的其他元素合金。原料價格較便宜，具有磁性、可經由熱處理硬化、增加強度。但因不含鎳，其抗腐蝕性劣於一般的304不銹鋼，故只能用於輕度腐蝕環境。一般用途有軸承、醫療用具及刀具等。

﹝三﹞肥粒系不銹鋼
這類不銹鋼的代表性鋼種為430，其標準化學成份為16~18%鉻，含碳量低。此類不銹鋼具有磁性，若我們所看見的不銹鋼板片可被磁鐵吸附住，很有可能便屬於此類不銹鋼。因不含鎳而價格較廉，典型用途有廚房用具、織網及飾品等。

﹝四﹞析出硬化型不銹鋼
美國鋼鐵協會AISI編號為600系不銹鋼。這類不銹鋼除了含鉻與鎳之外，還含有析出硬化的元素如銅、鋁與鈦，使材料硬化、強度升高。這類不銹鋼的典型用途為：閥件、馬達軸心、石化設備及高爾夫球頭等。

﹝五﹞雙相不銹鋼
這類不銹鋼的典型鋼種為2205，即22%鉻和5%鎳。這類鋼種的特性是：強度佳﹝遠優於304﹞耐蝕性亦佳，因此常用於石化業管線、壓力容器及心軸等。