不鏽鋼簡介：
不鏽鋼通俗的說，就是不易生鏽的鋼，實際上一部分不鏽鋼，既有不鏽性，又有耐酸性（耐蝕性）。不鏽鋼的不鏽性和耐蝕性是由於其表面上富鉻氧化膜（鈍化膜）的形成。這種不鏽性和耐蝕性是相對的。試驗表明。鋼在大氣，水等弱介質中和硝酸等氧化性介質中，其耐蝕性隨鋼中鉻含水量的增加而提高，當鉻含量達到一定的百分比時，鋼的耐蝕性發生突變，即從易生鏽到不易生鏽，從不耐蝕到耐腐蝕。
不鏽鋼的分類方法有很多種，按室溫下的組織結構分類，有馬氏體型，奧氏體型，鐵素體和雙相不鏽鋼；按主要化學成分分類，基本上可以分為鉻不鏽鋼和鉻鎳不鏽鋼兩大系統；按用途分則有耐硝酸不鏽鋼，耐硫酸不鏽鋼，耐海水不鏽鋼等等。按腐蝕類型費雷可分為耐點蝕不鏽鋼，耐應力腐蝕不鏽鋼，耐晶間腐蝕不鏽鋼等，按功能特點分類可分為無磁不鏽鋼，易切削不鏽鋼，低溫不鏽鋼，高強度不鏽鋼等等。由於不鏽鋼材具有優異的耐蝕性，成型性，相容性以及很寬溫度範圍內的強韌性等系列特點所以在重工業輕工業和生活用品行業以及建築裝飾行業中獲得廣泛的應用。
不鏽鋼的牌號分組：
不鏽鋼的型號，按成分可分為Cr系（400系列）、Cr－Ni系（300系列）、Cr－Mn－Ni（200系列）及析出硬化系（600系列）。
200 系列—鉻-鎳-錳 奧氏體不鏽鋼（能否用於食品存在爭議）
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。
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。
馬氏體不鏽鋼
標準的馬氏體不鏽鋼是：403、410、414、416、416(Se)、420、431、440A、 440B 和 440C 型，這些鋼材的耐腐蝕性來自“鉻”，其範圍是從 11.5 %至18%，鉻含量愈高的鋼材需碳含量愈高，以確保在熱處理期間馬氏體的形成，上述三種 440 型不鏽鋼很少被考慮做為需要焊接的應用，且440 型成份的熔填金屬不易取得。
標準馬氏體鋼材的改良，含有類如鎳、鉬、釩等的添加元素，主要是用於將標準鋼材受限的容許工作溫度提升至高於1100K，當添加這些元素時，碳含量也增加，隨著碳含量的增加，在焊接物的硬化熱影響區中避免龜裂的問題變成更嚴重。
馬氏體不鏽鋼能在退火、硬化和硬化與回火的狀態下焊接，無論鋼材的原先狀態如何，經過焊接後都會在鄰近焊道處產生一硬化的馬氏體區，熱影響區的硬 度主要是取決於母材金屬的碳含量，當硬度增加時，則韌性減少，且此區域變成 較易產生龜裂、預熱和控制層間溫度，是避免龜裂的最有效方法，為得最佳的性質，需焊後熱處理。
馬氏體不鏽鋼是一類可以通過熱處理（淬火、回火）對其性能進行調整的不鏽鋼，通俗地講，是一類可硬化的不鏽鋼。這種特性決定了這類鋼必須具備兩個基本條件：一是在平衡相圖中必須有奧氏體相區存在，在該區域溫度範圍內進行長時間加熱，使碳化物固溶到鋼中之後，進行淬火形成馬氏體，也就是化學成分必須控制在 γ 或 γ+α 相區，二是要使合金形成耐腐蝕和氧化的鈍化膜，鉻含量必須在10.5%以上。按合金元素的差別，可分為馬氏體鉻不鏽鋼和馬氏體鉻鎳不鏽鋼。
馬氏體鉻不鏽鋼的主要合金元素是鐵、鉻和碳。如Cr大於 13%時，不存在 γ 相，此類合金為單相鐵素體合金，在任何熱 處理制度下也不能產生馬氏體，為此必須在內 Fe-Cr 二元合金中加入奧氏體形成元素，以擴大 γ 相區，對於馬氏體鉻不鏽鋼來說，C、N 是有效元素，C、N 元素添加使得合金允許更高的鉻含量。在馬氏體鉻不鏽鋼中，除鉻外，C是另一個最重要的必備元素，事實上，馬氏體鉻不鏽耐熱鋼是一類鐵、鉻、碳三元合金。當然，還有其他元素，利用這些元素，可根據 Schaeffler 圖確定大致的組織。
鐵素體不鏽鋼
在使用狀態下以鐵素體組織為主的不鏽鋼。含鉻量在 11%~30%，具有體心立方晶體結構。這類鋼一般不含鎳，有時還含有少量的 Mo、Ti、Nb 等到元素，這類鋼具導熱係數大，膨脹係數小、抗氧化性好、抗應力腐蝕優良等特點，多用於製造耐大氣、水蒸氣、水及氧化性酸腐蝕的零部件。
這類鋼存在塑性差、焊後塑性和耐蝕性明顯降低等缺點，因而限制了它的應 用。爐外精煉技術（AOD 或 VOD）的應用可使碳、氮等間隙元素大大降低，因此 使這類鋼獲得廣泛應用。
奧氏體不鏽鋼
在常溫下具有奧氏體組織的不鏽鋼鋼中含Cr約18%、Ni8%~10%、C 約 0.1% 時，具有穩定的奧氏體組織。奧氏體鉻鎳不鏽鋼包括著名的18Cr-8Ni 鋼和在此基礎上增加 Cr、Ni含量並加入 Mo、Cu、Si、Nb、Ti 等元素髮展起來的高 Cr-Ni 系列鋼。奧氏體不鏽鋼無磁性而且具有高韌性和塑性，但強度較低，不可能通過相變使之強化，僅能通過冷加工進行強化。
如加入 S，Ca，Se，Te等元素，則具有良好的易切削性。此類鋼除耐氧化性酸介質腐蝕外，如果含有 Mo、Cu 等元素還能耐硫酸、磷酸以及甲酸、醋酸、尿素等的腐蝕。此類鋼中的含碳量若低於0.03%或含Ti、Ni，就可顯著提高其耐晶間腐蝕性能。高硅的奧氏體不鏽鋼濃硝酸肯有良好的耐蝕性。由於奧氏體不鏽鋼具有全面的和良好的綜合性能，在各行各業中獲得了廣泛的應用。
雙相不鏽鋼
所謂雙相不鏽鋼是在其固溶組織中鐵素體相與奧氏體相約各佔一半，一般量少相的含量也需要達到30%。在含C較低的情況下，Cr含量在 18%～28%，Ni含量在3%～10%。有些鋼還含有 Mo、Cu、Nb、Ti，N 等合金元素。該類鋼兼有奧氏體和鐵素體不鏽鋼的特點，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鏽鋼的475℃脆性以及導熱係數高，具有超塑性等特點。與奧氏體不鏽鋼相比，強度高且耐晶間腐蝕和耐氯化物應力腐蝕有明顯提高。雙相不鏽鋼具有優良的耐孔蝕性能，也是一種節鎳不鏽鋼。
雙相不鏽鋼的性能特點
由於兩相組織的特點，通過正確控制化學成分和熱處理工藝，使雙相不鏽鋼 兼有鐵素體不鏽鋼和奧氏體不鏽鋼的優點，它將奧氏體不鏽鋼所具有的優良韌性 和焊接性與鐵素體不鏽鋼所具有的較高強度和耐氯化物應力腐蝕性能結合在一 起，正是這些優越的性能使雙相不鏽鋼作為可焊接的結構材料發展迅速，80 年 代以來已成為和馬氏體型、奧氏體型和鐵素體型不鏽鋼並列的一個鋼類。雙相不 鏽鋼有以下性能特點：
（1）含鉬雙相不鏽鋼在低應力下有良好的耐氯化物應力腐蝕性能。一般 18-8型奧氏體不鏽鋼在 60°C 以上中性氯化物溶液中容易發生應力腐蝕斷裂，在微量 氯化物及硫化氫工業介質中用這類不鏽鋼製造的熱交換器、蒸發器等設備都存在 著產生應力腐蝕斷裂的傾向，而雙相不鏽鋼卻有良好的抵抗能力。
（2）含鉬雙相不鏽鋼有良好的耐孔蝕性能。在具有相同的孔蝕抗力當量值 （PRE=Cr%+3.3Mo%+16N%）時，雙相不鏽鋼與奧氏體不鏽鋼的臨界孔蝕電位相仿。 雙相不鏽鋼與奧氏體不鏽鋼耐孔蝕性能與 AISI 316L 相當。含 25%Cr 的，尤其是 含氮的高鉻雙相不鏽鋼的耐孔蝕和縫隙腐蝕性能超過了 AISI 316L。
（3）具有良好的耐腐蝕疲勞和磨損腐蝕性能。在某些腐蝕介質的條件下，適用 於製作泵、閥等動力設備。
（4）綜合力學性能好。有較高的強度和疲勞強度，屈服強度是 18-8 型奧氏體不 鏽鋼的 2 倍。固溶態的延伸率達到 25%，韌性值 AK（V 型槽口）在 100J 以上。
（5）可焊性良好，熱裂傾向小，一般焊前不需預熱，焊後不需熱處理，可與 18-8 型奧氏體不鏽鋼或碳鋼等異種焊接。
（6）含低鉻（18%Cr）的雙相不鏽鋼熱加工溫度範圍比 18-8 型奧氏體不鏽鋼寬， 抗力小，可不經過鍛造，直接軋製開坯生產鋼板。含高鉻（25%Cr）的雙相不鏽 鋼熱加工比奧氏體不鏽鋼略顯困難，可以生產板、管和絲等產品。
（7）冷加工時比 18-8 型奧氏體不鏽鋼加工硬化效應大，在管、板承受變形初期， 需施加較大應力才能變形。
（8）與奧氏體不鏽鋼相比，導熱係數大，線膨脹係數小，適合用作設備的襯裡 和生產複合板。也適合製作熱交換器的管芯，換熱效率比奧氏體不鏽鋼高。
（9）仍有高鉻鐵素體不鏽鋼的各種脆性傾向，不宜用在高於 300°C 的工作條件。 雙相不鏽鋼中含鉻量愈低，σ 等脆性相的危害性也愈小。
雙相不鏽鋼（Duplex Stainless Steel，簡稱 DSS），指鐵素體與奧氏體各約佔50%，一般較少相的含量最少也需要達到 3O%的不鏽鋼。
雙相不鏽鋼從 20 世紀 40 年代在美國誕生以來，已經發展到第三代。它的主 要特點是屈服強度可達 400-550MPa，是普通不鏽鋼的 2 倍，因此可以節約用材， 降低設備製造成本。在抗腐蝕方面，特別是介質環境比較惡劣（如海水，氯離子 含量較高）的條件下，雙相不鏽鋼的抗點蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕及腐蝕疲勞性 能明顯優於普通的奧氏體不鏽鋼，可以與高合金奧氏體不鏽鋼媲美。
雙相不鏽鋼具有良好的焊接性能，與鐵素體不鏽鋼及奧氏體不鏽鋼相比，它 既不像鐵素體不鏽鋼的焊接熱影響區，由於晶粒嚴重粗化而使塑韌性大幅降低， 也不像奧氏體不鏽鋼那樣，對焊接熱裂紋比較敏感。
雙相不鏽鋼由於其特殊的優點，廣泛應用於石油化工設備、海水與廢水處理設備、輸油輸氣管線、造紙機械等工業領域，近年來也被研究用於橋樑承重結構 領域，具有很好的發展前景。
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