客製金屬加工前必讀:不鏽鋼材質比較與選擇建議
不鏽鋼材質比較與應用全解析
不鏽鋼在我們的生活中已成為了不可或缺的重要材料,優秀的耐腐蝕性、外觀和結構強度使其被廣泛的應用在廚房設備、建築裝潢、工業設備與醫療器械。
而不鏽鋼並不是單一一種材料,而是依據其合金成分與組織結構細分為多種類型,各具特色與應用條件。
什麼是不鏽鋼?不易生鏽是因為......
不鏽鋼 (Stainless Steel) 是一種以鐵為基礎,加入至少10.5%的鉻作為主要合金元素的合金鋼。
不鏽鋼不容易生鏽的原理在於,當合金中的鉻(Cr)含量達到10.5%以上時,鉻元素會優先在鋼材的表面上與空氣中的氧氣產生氧化反應,進而形成一層薄而穩定的氧化鉻膜(Cr2O3) 。這層氧化膜能進而阻絕水分和氧氣繼續滲入,以此達到防止金屬生鏽的目的。即使表面受損、鉻氧化層剝落,只要環境中有氧氣,這層氧化膜仍可以透過相同的氧化反應再生。
不同種類的不鏽鋼,是透過改變合金元素的種類和含量(如鎳、鉬、錳、碳等)進而達到不同的用途和特性。這些元素的比例差異會直接影響不鏽鋼的磁性、加工性、抗腐蝕能力等特性,也因此產生了304、316、201、430、410等不同鋼種,應用在不同的加工環境和部件上。
不鏽鋼的主要合金元素與功能特性
元素
符號
功能說明
鉻
Cr
形成氧化保護膜,是不鏽鋼耐腐蝕的核心元素,含量越高抗蝕性越好
鎳
Ni
穩定奧氏體結構,提升延展性、可塑性與耐酸性,使鋼無磁性
鉬
Mo
增加對氯化物(如鹽水)與酸性環境的抵抗力,提高點蝕與縫隙腐蝕的防護力
碳
C
提升硬度與強度,但含量過高會影響耐蝕性,馬氏體型鋼需適量控制
錳
Mn
增加強度與硬化性,有時用來取代部分鎳,降低成本
矽
Si
改善氧化抗性與脫氧作用,提升高溫下穩定性
氮
N
增強強度與耐蝕性,特別在高鉻低鎳不鏽鋼中常見
常見不鏽鋼材質介紹與比較
1. SUS 304 - 通用型不鏽鋼首選
由於其穩定性和耐用性,SUS304不鏽鋼是最為廣泛使用的不鏽鋼種類
- 主要成分:鉻18%、鎳8%
- 特性:無磁性、焊接性好,優秀的耐腐蝕性和成型加工性
- 應用:廚具、建材、食品設備、醫療用品
- 成本:中等,性價比高
2. SUS 316 - 高耐蝕性不鏽鋼
鉬元素使SUS 316不鏽鋼在鹽水和強酸環境中表現更佳
- 主要成分:鉻16~18%、鎳10~14%、鉬2~3%
- 特性:抗氯化物腐蝕能力佳,對海水與化學品忍受度高
- 應用:海洋設備、化工儲槽、醫療器械、精密設備外殼
- 成本:較高,約為304的1.3~1.5倍
3. SUS 430 - 鐵素體不鏽鋼代表
合金中未含鎳,使其成本較低,但耐蝕性降低
- 主要成分:鉻16~18%、不含鎳
- 特性:具磁性、加工性良好、抗氧化佳但耐蝕性中等
- 應用:家電外殼、室內裝潢、汽車內飾件
- 成本:低,成本大約為304的60%~75%
4. SUS 201 - 經濟型奧氏體不鏽鋼
以錳取代部分鎳以降低成本,但耐蝕性不及304
- 主要成分:鉻16~18%、錳5.5~7.5%、鎳3.5~5.5%
- 特性:價格低、部分耐蝕性,具一定延展性,略具磁性
- 應用:裝飾管、家具五金、低腐蝕需求產品
- 成本:低,約為304的70%~80%
