不锈钢是一种铁铬合金，含有10 – 30%的铬，使金属具有很高的耐腐蚀性。虽然不锈钢有许多等级，但有规律地使用的只有一打左右。例如，AISI型304不锈钢，具有铬镍成分和低碳，因其良好的耐腐蚀性，清洁性和成形性而广受欢迎，使其在厨房水槽等许多日常用品中广受欢迎。美国钢铁工业公司(AISI)的316型不锈钢，含有合金元素钼，比304型更耐化学侵蚀，使其适用于在海水、盐水、硫酸和其他工业环境中发现的腐蚀剂。

410不锈钢

AISI 410不锈钢，SS410 (UNS S41000)

AISI 410不锈钢是最常用的马氏体不锈钢之一。它含有约12%的铬，因此具有中等的耐腐蚀性。与AISI 304和AISI 316等奥氏体不同，410级马氏体具有磁性，可以通过像碳钢和低合金钢那样的热处理进行硬化。SS410具有良好的抗拉强度、蠕变和疲劳强度等力学性能，主要用于汽轮机、喷气发动机和燃气轮机。

(资料图)

420型基本上是SS410的高碳型提供更高强度。铁素体不锈钢430含有较高的铬含量，因此具有较高的耐腐蚀性。

304不锈钢

AISI 304不锈钢(UNS S30400)是应用最广泛的不锈钢，含有18-20% Cr和8-10.5% Ni，又称18-8不锈钢。304在退火条件下是无磁性的，但在冷加工(如冲压、拉伸、弯曲、轧制)后，部分奥氏体组织可能转变为马氏体，因此磁性较弱。304型具有良好的抗大气腐蚀和氧化性。高镍铬合金含量使其具有优良的耐腐蚀性，作为标准的食品级不锈钢广泛应用于食品工业。

304级不锈钢有几种变型，如超低碳版304L型、含氮版304N型、提高蠕变性能的304H型，以及含碳量较高的302型。第二广泛使用的316级不锈钢，与AISI 304相比，铬含量降低，镍含量增加，并添加2-3%的钼。钼的加入可以提高合金对氯离子引起的点蚀和裂纹腐蚀的抵抗能力。因此，316不锈钢被广泛应用于船舶应用。

不锈钢的特性是什么?

耐蚀性

不锈钢的耐蚀性主要是铬含量的结果。在钢的表面形成一层稳定的氧化铬，防止与材料的大块发生化学反应。这种氧化层非常薄，厚度为2nm – 3nm，是被动的(高度耐腐蚀)，坚韧的(附着在本体上)和自我修复的(当破裂或损坏时进行修复)。

然而，不锈钢在某些情况下会被腐蚀。当暴露于浓硫酸、盐酸等酸性溶液和氢氧化钠等碱性溶液时，会发生均匀腐蚀。局部腐蚀可以以点蚀、缝隙腐蚀和应力腐蚀开裂的形式发生，例如暴露于氯离子时。

力学性能

由于不锈钢这个术语涵盖了很广泛的材料，其机械性能当然也各不相同。一般来说，测试值包括屈服强度、抗拉强度、延展性、硬度、韧性、抗蠕变性和抗疲劳性。在Matmatch上可以找到数千种不同不锈钢的具体值。

电磁性能

不锈钢是一种相对较差的导电体。在20°C时，18wt .% Cr. 8wt .% Ni不锈钢的电导率为1.45✕106 S/m，而纯铜的电导率为5.96✕107 S/m。

铁素体、马氏体和双相不锈钢属于磁性不锈钢，而奥氏体属于非磁性不锈钢。通常用来量化这一数值的一个重要值是相对磁导率r，它与磁化率m通过方程m=r-1相关。磁性不锈钢的磁导率通常在14左右，而非磁性不锈钢的磁导率接近最小值1。

不锈钢的主要类型包括:

铁素体

铁素体不锈钢具有与纯铁相似的体心立方晶体结构。他们通常有高铬含量在10.5 wt.%和18 wt.%之间。它们的碳含量低，因此强度相对较低，而且几乎不含镍。铁素体不锈钢不能通过热处理淬硬。退火后，其屈服强度在275 MPa ~ 350 MPa之间。

铁素体不锈钢具有较低的延展性，导致成形性降低，具有磁性，具有有限的韧性，与其他不锈钢相比，通常耐蚀性较低。然而，它们没有镍，因此成本较低。

铁素体不锈钢的主要优点之一是其高抗应力腐蚀开裂能力。

铁素体不锈钢的实例及应用

409，用于汽车工业的排气系统和排气管等部件。

410S，用于石油和天然气工业，矿石加工和热加工。

用于洗碗机衬里，冰箱柜板，元件支撑和紧固件，炉子装饰环和烟囱内衬，汽车装饰和捆扎线。

奥氏体

奥氏体不锈钢是不锈钢中最常见的一类。它们具有面心立方晶体结构。除了铁和铬这两种主要合金元素外，这些钢还含有镍、锰和氮。

它们不能通过热处理而只能通过冷加工(也称为加工硬化)来硬化。与其他钢相比，这些钢的强度相对较低，抗腐蚀能力也较低

奥氏体不锈钢分为两大类:300系列和200系列。对于300系列，奥氏体结构是通过添加镍来实现的，而对于200系列，这主要是通过添加锰和氮来实现的。

奥氏体不锈钢是无磁性的，然而，300系列可以在冷加工后变得磁性。300系列的镍含量使它适用于低温低温应用。

奥氏体不锈钢的实例和应用

304，最常见的不锈钢含有18wt .%的铬和8wt .%的镍，因此通常被称为18/8。它被用于许多应用，包括餐具，厨房设备，食品加工设备，汽车和航空航天结构部件和船用紧固件。

316是第二常见的不锈钢，用于食品制备设备、化学加工设备、实验室工作台和设备、船舶配件、热交换器、制药和纺织设备以及外科设备。

317，一种低碳不锈钢，增加了铬、镍和钼的耐腐蚀性。用于造纸处理设备、化工石化加工设备、电站冷凝器、食品加工设备、纺织设备等。

马氏体

马氏体不锈钢具有体心四方晶系。他们可以从有低到高碳含量，高达1.2吨%，包含12吨% – 15吨%铬和0.2吨%到1.0吨%钼。它们不含镍。由于碳的存在，它们可通过热处理硬化，类似于碳钢。

马氏体不锈钢具有磁性，具有较高的延展性和韧性，使其更容易形成。它们可以通过冷加工进行适度硬化。退火后，它们的屈服强度通常在275 MPa左右。

这取决于碳含量:较高的碳含量导致强度和硬度的增加，但降低了延展性和韧性。它们具有中等的耐腐蚀性和较差的焊接性。

马氏体不锈钢的实例及应用

403，用于压气机叶片和涡轮部件。

用于高应力部件，例如涡轮叶片、厨房用具、螺栓、螺母和螺钉、泵和阀部件、牙科和外科器械、油嘴和油井泵部件。

416在所有不锈钢中具有最高的切削加工性，用于电机、螺母和螺栓、泵、阀门、自动螺杆机零件和齿轮。

420、用于刀具、刀片、外科器械、针阀、剪切刀片、剪刀和手工工具。

下表描述了各种型号AISI的不锈钢，它们的强度和典型应用。

201 奥氏体 相当于301的低镍，用于餐具

202 奥氏体 低镍当量302，用于厨房用具

205 奥氏体 低加工硬化，适用于旋压成形

301 奥氏体 较高的加工硬化，用于拖车体，紧固件

302 奥氏体 通用级

303 奥氏体 自由加工302版，适用于螺杆加工

304 奥氏体 低碳，经济等级，不耐海水，可焊接

304+ 奥氏体 超低碳提高了焊接后的耐腐蚀性能

305 奥氏体 低加工硬化，适用于旋压成形

308 奥氏体 较高的合金含量，耐腐蚀/耐热，适用于焊条/焊丝

309 奥氏体 高温，耐垢，适用于热交换器

310 奥氏体 高温耐垢，适用于熔炉

314 奥氏体 耐垢性强，适用于辐射管

316 奥氏体 增加钼含量，提高耐海水腐蚀性能

316+ 奥氏体 低碳版本的316提高了焊接后的耐腐蚀性

317 奥氏体 提高了316以上的抗腐蚀和抗蠕变能力

321 奥氏体 高钛304版，具有更好的高温性能

329 奥氏体 一般的耐蚀性，如316，提高了抗应力裂纹性

330 奥氏体 耐渗碳、抗氧化、抗热震，适用于热处理夹具

347 奥氏体 一个更高的蠕变强度版本的321，用于喷气发动机组件

348 奥氏体 低保持性321版本，适用于核服务

384 奥氏体 低冷加工硬化，适用于螺栓、螺钉

403 马氏体 涡轮级，用于汽轮机叶片

405 铁素体 非硬化等级为403

409 马氏体 一般用途，适用于不需要热处理的结构

410 马氏体 通用，用于机械零件，如轴系，汽车排气管

414 马氏体 高淬透性，适用于弹簧

416 马氏体 自由加工版410

420 马氏体 高碳改性410，用于外科器械

422 马氏体 高强度，温度可达1200°F，用于涡轮叶片

429 铁素体 可焊性优于430

430 铁素体 铬型，不硬化，用于退火筐，洗碗机

431 马氏体 特殊用途，可硬化，用于打棒

434 铁素体 改良430，耐道路盐性高

436 铁素体 一般耐腐蚀和耐热等级，适用于汽车内饰

440 马氏体 高淬透性的不锈钢等级，用于制造轴承球

442 铁素体 耐高温、耐结垢，适用于熔炉

446 铁素体 耐高温、耐结垢，适用于间歇使用，高温计管

501 马氏体 耐高温，强度高，适用于石化设备

502 铁素体 耐高温，高延展性，适用于石油化工设备