不鏽鋼類型及其特性一覽

不鏽鋼（Stainless Steel）是一種含鉻（Cr≥10.5%）的鐵基合金，通過形成氧化鉻鈍化膜抵抗腐蝕。根據顯微組織可分為五大類：

1. 奧斯田鐵系不鏽鋼（Austenitic Stainless Steel）

成分：高鉻（16-25%）、高鎳（8-25%），可能添加鉬（Mo）、氮（N）等。
特性：
- 非磁性（冷加工後可能弱磁性）。
- 優異的耐腐蝕性（尤其酸鹼環境）。
- 高韌性與成型性，但強度較低。
常見牌號：
- 304（AISI 304）：通用型，含18% Cr、8% Ni（如廚房設備、建築裝飾）。
- 316（AISI 316）：含2-3% Mo，耐氯化物腐蝕（海洋環境、化工設備）。
- 321（AISI 321）：添加鈦（Ti），抗晶間腐蝕（高溫焊接部件）。
應用：食品加工設備、醫療器械、化學儲罐。
焊接注意：
- 易產生晶間腐蝕（450-850°C敏化區），需控制熱輸入或選用低碳牌號（如304L、316L）。
- 焊後可能需固溶處理（快速冷卻）。

2. 鐵系不鏽鋼（Ferritic Stainless Steel）

成分：鉻（10.5-30%），低/無鎳，可能含鉬、鈦。
特性：
- 磁性，耐氯化物應力腐蝕。
- 強度較高，但韌性差（低溫脆性）。
- 成本低於奧氏體鋼。
常見牌號：
- 430（AISI 430）：17% Cr，用於家電、裝飾件。
- 444（AISI 444）：含Mo，耐點蝕（熱水系統、汽車排氣管）。
應用：汽車排氣系統、建築外牆、家用電器。
焊接注意：
- 熱影響區（HAZ）晶粒粗化，易脆裂，需控制層間溫度。
- 通常不推薦厚板焊接。

3. 麻田散鐵系不鏽鋼（Martensitic Stainless Steel）

成分：鉻（12-18%）、低碳（<0.4%），含碳量較高。
特性：
- 高強度、高硬度，可通過熱處理（淬火+回火）強化。
- 耐腐蝕性較奧氏體差，耐磨性優異。
- 具有磁性。
常見牌號：
- 410（AISI 410）：12% Cr，用於刀具、閥門。
- 440C（AISI 440C）：高碳（1.2% C），超高硬度（手術刀具、軸承）。
應用：刀具、渦輪葉片、機械零件。
焊接注意：
- 焊接性差，易產生冷裂紋，需預熱（150-300°C）及焊後回火。
- 通常僅用於修復或小部件。

4. 雙相不鏽鋼（Duplex Stainless Steel）

成分：鉻（18-28%）、鎳（4-8%）、鉬（2-4%）、氮（0.1-0.3%）。
特性：
- 奧斯田鐵系+鐵系 “雙相組織"，兼具高強度與耐腐蝕性。
- 耐氯化物應力腐蝕優於奧氏體鋼。
- 成本較高。
常見牌號：
- 2205（UNS S32205）：22% Cr、5% Ni，用於海洋工程、石化設備。
- 2507（UNS S32750）：超級雙相鋼，耐高溫高壓腐蝕。
應用：海底管道、化學反應器、脫鹽設備。
焊接注意：
- 需平衡奧氏體/鐵素體比例，控制熱輸入。
- 推薦使用高鎳焊材（如ER2209）。

5. 析出硬化型不鏽鋼（Precipitation Hardening Stainless Steel）

成分：鉻（15-17%）、鎳（3-5%），添加銅（Cu）、鈮（Nb）等。
特性：
- 通過時效處理析出強化相，獲得超高強度（可達1500 MPa）。
- 良好的耐腐蝕性與加工性。
常見牌號：
- 17-4 PH（AISI 630）：17% Cr、4% Ni，用於航空部件、核能設備。
- 15-5 PH：改良型，減少δ鐵素體。
應用：飛機起落架、精密齒輪、高壓閥門。
焊接注意：
- 焊後需重新時效處理以恢復性能。
- 避免過高熱輸入導致軟化。

不鏽鋼選用原則

總結表格

通過理解不同不鏽鋼的組織與性能，可根據具體工況（腐蝕介質、力學負荷、預算等）選擇合適材料。焊接或熱處理時需嚴格遵循工藝規範，以確保材料性能穩定。