不锈钢

不锈钢（Stainless steel，rustless steel），也称为不锈耐酸钢、水铜铁，台语也称为白铁仔；在冶金学中，是指在大气和酸、碱、盐等腐蚀性介质中，呈现钝态、耐蚀、不生锈，含高铬（常12%~30%）的合金钢，通常另含有镍、钼、钒、锰、钨等元素；而决定不锈钢防锈能力，最重要的金属元素就是铬。国际上以重量计算定义，不锈钢是最低铬含量为10.5wt%，最高碳含量为1.2 wt%的合金钢，或铬含量超过10%的“铁合金”。此名称源于它不像普通钢那样容易腐蚀生锈。

大多数不锈钢先在电炉或氧气顶吹转炉（转炉）中熔化，然后在另一炼钢炉中精炼，主要为了降低碳含量。在氩-氧脱碳法中，将氧和氩的气体混合物喷入钢水中。改变氧和氩的比例，通过将碳氧化为一氧化碳而不使昂贵的铬氧化和损失，来将碳含量降低到控制的水平。因此，在初始的熔化操作中可使用较便宜的原料，如高碳的铬铁。如果合金钢含铬或其他元素比例很低，则只能在表面形成氧化膜保护而仍会氧化，具有像铜或铝的防蚀特色，这种钢材就并非不锈钢，而是耐候钢。

即使符合不锈钢的标准，具体配方的差异，也对其防锈能力造成差异，铬与低碳含量相配合，可显示出明显的耐腐蚀性和耐热性，还可以加入镍、钼、钒、钛、铌、锰、钨、铝、铜、氮、硫、磷和硒，使其表面会产生防锈的氧化膜，以提高对特殊环境的耐腐蚀性和抗氧化性，并赋予特殊性能，从而保护钢材本身受到外界环境中的空气（尤指氧气）、水、某些酸、碱的氧化腐蚀。若部分不肖厂商使用不符合规范之原料或工艺，就不符合食品安全（如304钢）以及海洋环境锁固件（316钢）的性能要求，使用期间可能造成风险。

## 历史

1913年哈利·布雷尔利发明了一种马氏体不锈钢并随后使其工业化。1924年eeket研制了一种含铬量更高的不锈钢，相当于铁素体不锈耐酸钢。

1931年，巴德公司制造出世界首架不锈钢飞机。

## 分类

### 晶体结构

不锈钢按照晶体结构分为五大类：奥氏体不锈钢（A1,A2,A3,A4,A5）、铁素体不锈钢（F1）、马氏体不锈钢（C1,C4,C3）、双相不锈钢和沉淀硬化型不锈钢。

- 奥氏体不锈钢（英语：austenitic stainless steel）含有16%－26%铬和35%以下的镍，通常具有最高的耐腐蚀性，不能通过热处理进行强化，并且无磁性；最常见的类型是18/8，或称304级，即含有18%铬和8%镍；典型的用途包括飞机工业、乳制品和食品加工工业。奥氏体不锈钢（A*-50较软/A*-70 适合冷加工/ A*-80具有高强度）
- 铁素体不锈钢（英语：ferritic stainless steel）含有10.5%－27%铬，而不含镍，由于碳含量低（0.2%以下），不能通过热处理进行强化，仅用于防腐蚀要求不高的场合，如建筑和汽车装潢方面。铁素体不锈钢（F1-45较软/F1-60适合冷加工）
- 马氏体不锈钢（英语：martensitic stainless steel）通常含有11.5%－18%铬和1.2%以下的碳，有时也含镍，可通过热处理进行强化，具有中等的耐腐蚀性，用于刀具、外科用具、扳手和涡轮机。
- 双相不锈钢（英语：duplex stainless steel）混合了奥氏体和铁素体不锈钢的微观晶体结构，其理想比例为50:50，即使商用产品会采用40:60的比例。通过比奥氏体不锈钢含比例更高的铬（19－32%）和钼（最高5%）以及更低比例的镍来划分。双相不锈钢具有大约两倍于奥氏体不锈钢的屈服强度。相比于304和316不锈钢，其混合型的晶体结构产生了对于氯化物腐蚀的更佳的防腐蚀性。石油和天然气工业是最大的使用者。
- 沉淀硬化型不锈钢（英语：precipitation hardening grade stainless steel）基体为奥氏体或马氏体组织，并能通过沉淀硬化（又称时效硬化）处理使其硬（强）化的不锈钢。

### 抗蚀性

不锈钢按其抗蚀性分：不锈钢（在空气中能抵抗腐蚀）和不锈耐酸钢（在某些化学介质中能抵抗腐蚀）。

### 化学成分

按化学成分可分为高铬不锈钢（如4Cr13、Cr17、Cr28、Cr17Ti 等）、铬镍不锈钢（如0Cr18Ni9Ti、Cr18Ni12Mo2Ti）、铬锰氮不锈钢（如Cr17Mn13Mo2N）。

各标准不锈钢号对照表

EN-DIN标准钢号｜EN-标准钢牌号｜ASTM／AISI钢牌号｜UNS编号｜GB-中国国标牌号

1.4310｜X10CrNi18-8｜301

1.4318｜X2CrNiN18-7｜301LN

1.4307｜X2CrNi18-9｜304L｜S30403

1.4306｜X2CrNi19-11｜304L｜S30403｜00Cr18Ni9

1.4311｜X2CrNiN18-10｜304LN｜S30453

1.4301｜X5CrNi18-10｜304｜S30400｜06Cr19Ni10（GB/T3280-2007）

1.4948｜X6CrNi18-11｜304H｜S30409

1.4303｜X5CrNi18 12｜305

1.4541｜X6CrNiTi18-10｜321｜S32100｜0Cr18Ni11Ti

1.4878｜X12CrNiTi18-9｜321H｜S32109

1.4404｜X2CrNiMo17-12-2｜316L｜S31603｜00Cr17Ni14Mo2

1.4432｜X2CrNiMo17-12-3｜316L｜S31603｜00Cr17Ni14Mo2

1.4435｜X2CrNiMo18-14-3｜316L｜S31603｜00Cr17Ni14Mo2

1.4401｜X5CrNiMo17-12-2｜316｜S31600｜0Cr17Ni12Mo2

1.4436｜X3CrNiMo17-13-3｜316｜S31600｜0Cr17Ni12Mo2

1.4406｜X2CrNiMoN17-12-2｜316LN｜S31653

1.4571｜X6CrNiMoTi17-12-2｜316Ti｜S31635

1.4429｜X2CrNiMoN17-13-3｜316LN｜S31653

1.4438｜X2CrNiMo18-15-4｜317L｜S31703

X10CrNiTi189｜347｜0Cr18Ni11Nb

1.4512｜X6CrTi12｜409｜0Cr11Ti

S41000｜0Cr13

410｜1Cr13

420J1｜2Cr13

1.4016｜X6Cr17｜430｜1Cr17

1.4118｜X40CrMo15｜440A｜S44002｜8Cr13

1.4112｜440B｜S44004｜9Cr13

1.4125｜440C｜S44003｜11Cr18

440F｜S44020

1.4539｜X1NiCrMoCu25-20-5｜904L｜N08904｜00Cr20Ni25Mo4.5Cu

1.4547｜X1CrNiMoCuN20-18-7｜S31254

## 应用

目前，市场上的不锈钢品种超过230种，常使的也有近50种，其中约80%是奥氏体不锈钢（18铬-8镍）的衍生物，20%是由13铬钢演变而成。

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- 位于密苏里州圣路易斯的杰斐逊国立纪念馆的630英尺高的拱门——地平线的不锈钢包覆层

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- 用302不锈钢包覆的纽约克莱斯勒大厦的顶部

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- 位于纽约州雪城区域的Niagara-Mohawk大厦的一尊艺术雕塑

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- 用不锈钢制造的管道和配件

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- 在华南地区（尤其广东省）极为盛行的不锈钢碗盆

### 健康问题

由于各种类型的不锈钢有不同的特性，在长期贴近人体使用，可能对人体产生有害的影响。不锈钢协会联盟委托瑞典皇家工学院对1.4003、1.4016、1.4597(+Cu)、1.4404、1.4301、1.4162等七种不锈钢测试，结果显示金属释放量均未超，可以用于食品接触材料。

2014年5月8日，台湾专家凌永健强调，不锈钢汤匙用久后有锈、刮痕、凹凸不平则莫用，因为有溶出有害物的疑虑。消基会也补充说，虽然锰是人体必须的微量矿物质之一，但若吸收过量，会影响神经系统，引发记忆障碍，甚至是帕金森氏症；部分镍化合物已被认定是人体致癌物。

## 执行标准

在中国，不锈钢材料的执行的标准主要有：

GB/T 20878-2024 不锈钢 牌号及化学成分

GB/T 1220-2007 不锈钢棒

GB/T 4241-2025 焊接用不锈钢盘条

GB/T 4356-2025 不锈钢盘条

GB/T 12771-2019 流体输送用不锈钢焊接钢管

GB/T 4240-2019 不锈钢丝

GB/T 12770-2025 机械结构用不锈钢焊接钢管

GB/T 46058-202 船舶及海洋工程用不锈钢钢板和钢带

GB/T 8165-2025 不锈钢复合钢板和钢带

## 相关

- 表面处理
- 黑色金属
- 铁
- 金属
- 耐候钢
- SAE钢级

## 外部链接

- Articles About Stainless Steel by International Stainless Steel Forum
- What is stainless steel by BSSA
- Euro Inox（multilingual portal）
- Comprehensive Information About Stainless Steel by The Stainless Steel Information Center
- Comprehensive Information About Metallurgy of Stainless Steel by Cambridge University
- Life Cycle Costing of Stainless Steel
- 铁素体不锈钢解决方案
- 新200 系列”钢种