不鏽鋼是台灣俗稱的「白鐵」,而所謂「不鏽」是比一般鋼材相比較不易生鏽,並不是不會生鏽的意思喔!
不鏽鋼是由不同金屬(碳、鐵、鉻、鎳、錳、鉬等)依不同含量組合而成之合金鋼,其中鉻含量須至少有10.5%,才稱的上是真正的不鏽鋼。不同的金屬比例所製作出來的不鏽鋼用不同的編號分類,因使用目的不同,各系列原料組成也會不同。
不鏽鋼不易生鏽是因為鉻(Cr)會在鋼表面上形成一層透明緻密的氧化鉻保護膜,可防止氧氣與鐵接觸。鎳(Ni)可促進保護層重新生成,然而一般產品標示看到的18-8或18-10,其實就是指鉻(Cr)跟鎳(Ni)的含量比例,若不鏽鋼中含鉬(Mo),則在氯化物存在時能有效穩定薄膜,快速的修復表面具抗腐蝕能力。因此挑選不鏽鋼最重要是了解不鏽鋼的比例,而不是數字越大越好。
早期台灣不鏽鋼食品容器具所使用的材料多屬300與400系列不鏽鋼材,最常見的為304、316、403、410與430等鋼材,近幾年來開發出以錳取代鎳的200系列不鏽鋼,例如202與205鋼材。
常見不鏽鋼特性比較表
編號 | 201 | 204 | 304 | 316 | 430 |
鉻元素(防鏽保護膜) | 18% | 18% | 18% | 18% | 18% |
鎳元素(抗酸鹼) | 3.5% | 2% | 8% | 10% | 0% |
錳元素(延展性好成本低) | 5.5% | 8% | 2% | 2% | 1% |
鉬元素(成本高) | 0% | 0% | 0% | 2.5% | 0% |
抗腐蝕 | ★★★ | ★★★ | ★★★★ | ★★★★★ | ★★★ |
強度 | ★★★ | ★★★ | ★★★★ | ★★★★☆ | ★★★ |
特性 | 易生鏽 工業級用 |
易生鏽 工業級用 |
用途最廣 食品級用 |
價格高 醫療級用 |
具磁性 |
200系列不鏽鋼:工業級
是在第二次世界大戰期間因為鎳金屬供應不足而發展出來的,將鎳含量減半,改用較便宜的錳取代,用之作為300系列的替代鋼。具有基本的硬度及耐腐蝕度,價格較低廉,相對也較容易腐蝕。屬於工業級不鏽鋼,適用於鐵窗、鐵門、梁柱等。
300系列不鏽鋼:食品級
具有高含量的鉻、鎳,在硬度、耐腐蝕及加工上取得最佳平衡,堅固耐用,是餐具類首選,應用最廣的。
304不鏽鋼屬於食品級不鏽鋼,可能因為加工而有弱磁性。適用於餐具、耐蝕容器、家俱、欄杆、醫療器材等。
316不鏽鋼含鉬(Mo),所以更耐腐蝕、更堅固、價格也更高,完全沒有磁性,屬於醫療級不鏽鋼。適用於外科手術器材、肥料生產設備、食品工業、沿海設施、高價鍋具等。
400系列不鏽鋼:食品級
是單純的鐵鉻合金,不含鎳或低鎳不鏽鋼,較300系列容易生鏽,價格較低,但好處在於容易加工且有較好的硝酸抗腐蝕能力,有磁性,所以可以用來區別304、316不鏽鋼。
430不鏽鋼因為有較好的硝酸抗腐蝕能力,在汽車飾件與相關零組件應用最廣,也常用於廚房用具、洗碗機、洗衣機內層。
各型號不鏽鋼其主要功能:
200系列-
202:具基本的抗酸鹼能力,因價格較低,常成為304不銹鋼的代用品,加熱後容易析出錳,不適合做為餐具。
201:成本較低廉,鎳含量極低,防鏽效果差,含高成分錳以增加延展性。常應用在工業使用的工業級不鏽鋼,如鐵窗、鐵門、樑柱、鐵路車輛等。
300系列-
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,如彈簧、鋼構、車輪蓋等。
302:耐腐蝕性同304,由於含碳量相對較高,因而強度更好。
302B:是一種含矽量較高的不鏽鋼,它具有較高的抗高溫氧化性能。
303:通過添加少量的硫、磷使其較304更易切削加工。
304:通用型號;主要有18(鉻) / 8(鎳)與18 / 10兩種不鏽鋼 。如:耐蝕容器、餐具、家俱、欄杆、醫療器材。當雜質含量高時,加工後偶爾會呈現弱磁性。
304L:與304相同特性,但含碳量低故更耐蝕、易熱處理,但機械性較差,適用焊接及不易熱處理之產品。
304N:與304相同特性,是一種含氮的不鏽鋼,加氮是為了提高鋼的強度。
305 / 384:含有較高的鎳,其加工硬化率低,適用於對冷成型性要求高的。
309:比304有更好的耐溫性。
309S:具多量鉻、鎳,故耐熱、抗氧化性佳,如熱交換器、鍋爐零組件、噴射引擎。
310S:鉻、鎳含量較高,故耐熱、抗氧化性最佳,如熱交換器、鍋爐零組件、電機設備。
316:通用型號;第二個最廣泛應用的鋼種,主要用於食品工業和外科手術器材,因添加鉬元素使其獲得一種抗腐蝕的特殊結構。比304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,用於化學、海邊等易腐蝕環境、船舶裝配、建材。
316L:低碳故更耐蝕、易熱處理,如化學加工設備、核能發電機、冷凍劑儲槽。
321:因為添加了鈦元素降低了材料焊縫鏽蝕的風險,其他性能類似304,適於焊接釀酒設備、蒸氣管、航空零件。
347:添加安定化元素鈮,適於焊接航空器具零件及化學設備。
400系列-
408:耐熱性好,弱抗腐蝕性。
409:最廉價的型號,適於焊接,通常用作汽車排氣管、石油設備。
410:耐磨性好,抗腐蝕性較差,適於幫浦。原料價格較便宜,具有磁性、可經由熱處理硬化。可用於軸承、醫療用具及刀具等
416:添加了硫,因而改善了材料的加工性能。
420:含較高碳、硬度、強度更高,可以做的非常光亮,適於刀、彈簧、外科器具、剃刀切頭、閥。
430:含碳量低,有良好的成型性,但耐溫性和抗腐蝕性差,具磁性。適於扣接件、餐具、家具用品。
434:含鉬,故耐蝕性較430優良,適於餐具、雨刷、汽車裝潢。
440:高強度刃具鋼,含碳稍高,屬於最硬的不鏽鋼。最常見的例子就是剃鬚刀片。