Re: [問題] 關於304(18-8)不鏽鋼產品一問

[lucifer19 (喬巴超人)]

其實我本身並非不鏽鋼專業

只是就之前所學的提供些意見

如果有專業在做不鏽鋼的有新知或我有錯誤歡迎指正小弟

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要回答你的問題首先要和你說不鏽鋼可以以結構為條件分為三種

1.肥粒鐵系不鏽鋼  (α, BCC)

2.麻田散鐵系不鏽鋼(M , BCT)

3.沃斯田鐵系不鏽鋼(γ, FCC)  最佳之不鏽鋼(如304不鏽鋼)  也是本次討論之重點

這三個名詞基本上比較偏材料系專業，不太需要知道這些代表的意義

那麼何為不鏽鋼呢？

一般只要含有10~30%的鉻(Cr)我們便可以稱之為不鏽鋼

因為Cr較Fe容易氧化得多，不銹鋼表面會優先搶走O2形成Cr2O3的緻密氧化物

類似以前國中理化學習到的氧化鋁Al2O3能夠有效阻擋氧氣進入金屬內部

能夠保護鋁內部不受外界腐蝕繼續氧化

但是要能夠形成均勻而緻密的保護層，Cr的含量不能夠太少

否則表面形成的薄膜沒有分佈到整個表面就會由Cr2O3沒覆蓋到的位置繼續氧化

那到底含量需要到多少才能夠確保該區域表面能夠完全被Cr2O3覆蓋住呢？

Cr含量12%是個基本的數字

但是畢竟在鋼錠製作過程中我們無法保證Cr含量12%就每個位置都是剛好12%

必定是有的位置多(>12%)有的位置少(<12%)

所以一般都會添加到Cr含量18%左右

確保在偏析狀況下仍能保有各個位置均有12%以上的Cr含量

這也是大部分不鏽鋼所摻雜的Cr含量

那麼問題來了

為什麼不具磁性的不鏽鋼才是好的不鏽鋼呢？

幾大原因如下

1.FCC結構具有最佳之耐蝕性

2.FCC結構具有最高之合金溶解度

3.主要由原因2而來，因高的合金溶解度而使得鋼種可變化性較多

說了這麼多優點

那缺點在哪裡呢

最最主要的缺點

因為Cr和Fe在常溫下都是BCC結構，要使得高溫相的沃斯田鐵(FCC)保留到常溫

就必須添加FCC相的穩定化元素：鎳(Ni)

而Ni這個元素是比較昂貴的

而要使得都是BCC的Cr和Fe完全轉變為FCC相

就必須添加大量的Ni

所以成本也較高，但相對的優點也十分明顯就是了

除了強度方面因為是較軟的FCC而較差之外(不過因為高合金溶解度也可以調整)

其他方面性質都非常優秀

所以一般民眾都會希望選用性質較佳的沃斯田鐵系(FCC)不鏽鋼

而一般民眾不大有機會詳細了解這方面的知識

但是有個簡單的方法

就是大家常說的磁鐵吸吸看有沒有磁性的判別法

這個原因是因為完全FCC的不鏽鋼是不帶磁性的

因為FCC原子排列得太過緻密而使得磁矩無法順利轉動排列所以不帶磁性

但是若Ni摻雜得不夠多而出現了BCC相，甚至根本沒摻Ni變成完全的BCC

排列較為鬆散的BCC相就會產生些許磁性甚至完全鐵磁性

此時要嘛是你買錯鋼種，要嘛當然就是店家偷工減料了

那麼304這種沃斯田鐵系的不鏽鋼有沒有可能出現磁性呢？

當然是有，就如同你所附連結中所述

304不鏽鋼可能因為拉伸或加工等原因而產生應力誘發麻田散鐵

也就是他本來是FCC經過加工後轉變為BCT了

此時就會產生些許磁性

不過像這類狀況一般BCT相的量都很少

所以只會具有些許磁性

而偏偏沃斯田鐵系的不鏽鋼有敏化的問題導致不能退火熱處理

這部份你連結的地方可能有誤

他說會降低鎳含量我想不是這樣

Ni不會因為你加高溫而減少

是因為敏化會造成不鏽鋼表面的Cr偏析在晶界且與不鏽鋼中的碳結合形成Cr23C6

此時大量Cr被C搶走而使得表面Cr不足12%無法形成緻密的Cr2O3保護層

此時不鏽鋼就容易產生鏽蝕

所以當應力誘發麻田散鐵出現時，他無法經由簡單的熱處理使其恢復完全的FCC

不過實際上也不需要，影響並不大

所以產生磁性的原因並非是纏繞為圈型，而是因為應力而使結構改變

而你爸認為的磁鐵吸不起來的不鏽鋼，就是好的不鏽鋼

以我所學(只有基礎的物理冶金)判斷，大致是沒有問題的

至於有沒有更佳的判定方法或特例，就需要板上其他對這方面有研究的先進來補充了

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◆ From: 140.120.135.23
※ 編輯: lucifer19       來自: 140.120.135.23       (02/24 22:43)
推 aadm:謝謝大大精闢的詳解，http://ppt.cc/Lhb5
→ aadm:上述fb文章提到的奧氏體、馬氏體、鐵素體
→ aadm:是否跟你提的BCC、BCT、FCC是依樣的東西呢
是的這只是大陸和台灣翻譯的問題  以晶體結構來分

BCC：Ferrite      台灣翻 肥粒體      大陸翻 鐵素體

BCT：Martensite   台灣翻 麻田散體    大陸翻 馬式體

FCC：Austenite    台灣翻 沃斯田體    大陸翻 奧式體

其中因為鐵為最常用金屬以上名詞用於鐵時台灣可特稱為肥粒鐵 麻田散鐵 沃斯田鐵

但以上名詞用於其他金屬則不可  (例如：不可稱麻田散鈦)
推 aadm:http://ppt.cc/9rIf 304大概可以用磁鐵分
→ aadm:但好像200系列的也不吸磁，可能還是要看編號
這方面我也不是很懂  不知道在不鏽鋼種的選擇上是如何挑選

畢竟每種鋼材都必定有他的作用  若不安心當然就選擇最多人選用的304

不過200系列因為屬Austenite之FCC結構所以不吸磁是正確的
※ 編輯: lucifer19       來自: 140.120.135.23       (02/25 11:43)
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