不鏽鋼,閩南語唸作「白鐵」,最近因為塑膠吸管的關係,市面上多了不鏽鋼吸管,這邊來介紹一下不鏽鋼。
字面上來看,「不鏽鋼」就是不容易生鏽的鋼。除了具有不易生鏽特性,又可以耐腐蝕性。這是因為添加了鉻金屬,使其於表面上產生富鉻氧化膜(鈍化膜)的形成,在冶金學中,是通常含有10%~30%鉻的一類合金鋼的總稱,其耐蝕性隨鋼中鉻含量增加而提高,當鉻含量達到一定百分比時,鋼的耐蝕性會發生突變,即從易生鏽變到不易生鏽,從不耐蝕變到耐腐蝕。
不鏽鋼的分類方法很多,若是按室溫下的組織結構(鋼鐵由高溫之鐵水狀態冷卻硬化過程中,因冷卻速度和方法不同而會形成不同結晶構造)分類,可分為麻田散體系型(Martensite)、奧氏體型(沃斯田鐵系Austenite)、肥粒鐵等等。
例如麻田散鐵取得方法如下:
把鋼加熱到變態點以上的高溫,使它完全變成γ固溶體(就是沃斯田化)後,若以緩慢的方式冷卻時,沃斯田鐵狀態的鋼會在Ar1點變成波來鐵狀態;但是若從Ar1點以上的高溫急冷於水中,則沃斯田鐵轉變波來鐵的變態便會被阻止,而得到高硬度的麻田散鐵組織。此為冶金學或材料學的專屬領域。
迄今為止,還沒有不含鉻的不鏽鋼,但為了增加某些特性,還會添加不同金屬,最常見為鎳,只靠鎳並無法使鋼有抗腐蝕性質;然而,於鋼中添加一定比例鎳之後,鎳可幫助原本鉻鐵結構於性質上有更明顯的改進,這也是為何在一般的不鏽鋼中仍普遍添加鎳的原因。
各類不鏽鋼中,300系列算是最常見的,因其在硬度、耐蝕性、加工適合度等方面取得最佳的平衡,是不鏽鋼材中最廣應用種類。
304 系列是最普遍的不鏽鋼種類,其成分中含有18%鉻和8%鎳,一般環境有非常優良抗腐蝕性質,但在含氯離子環境,如海水與鹽水中,產生孔蝕現象;而 316 系列則是添加了2.5%鉬,對於抗氯離子腐蝕的能力更勝於304 系列,是第二普遍不鏽鋼種類。
200 系不鏽鋼從 300 系不鏽鋼發展而來,以較鎳廉價的錳,取代鎳,雖成本較低,耐蝕性也相對較差,使某些不效商人會把200系列當304來賣。
400 系列多為低鎳或是無鎳不鏽鋼,往往另外添加氮、銻等元素,常具有磁性。
如果不銹鋼帶弱磁性或完全不帶磁性,應判別為 304 或 316 材質;如果與碳鋼的磁性一樣,顯示出強磁性,因此判別為不是300材質,但只靠磁性無法判斷200系列不鏽鋼。
https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%A9%AC%E6%B0%8F%E4%BD%93
https://www.fda.gov.tw/upload/133/2014071412092782178.pdf
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