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1、12010.10.08 張正文張正文 燁聯鋼鐵燁聯鋼鐵 研發部研發部 製程技術處製程技術處不銹鋼鋼種性質及其應用不銹鋼鋼種性質及其應用2內容大綱內容大綱一一、 不銹鋼的定義不銹鋼的定義二二、 不銹鋼的分類不銹鋼的分類三三、 沃斯田鐵系鋼種性質及應用沃斯田鐵系鋼種性質及應用四四、 肥粒鐵系鋼種性質及應用肥粒鐵系鋼種性質及應用五五、 麻田散鐵系鋼種性質及應用麻田散鐵系鋼種性質及應用六六、 雙相不銹鋼性質及應用雙相不銹鋼性質及應用七、不銹鋼主要使用特性對比七、不銹鋼主要使用特性對比3一一、不銹鋼的定義不銹鋼的定義依依 EN 10088-1之定義，鋼中至少含有之定義，鋼中至少含有10.5 wt鉻且含鉻
2、且含 碳量不超過碳量不超過 1.2 wt%時才稱為不銹鋼。時才稱為不銹鋼。不銹鋼比一般鋼材具更佳的抗腐蝕性及耐熱性，在大氣不銹鋼比一般鋼材具更佳的抗腐蝕性及耐熱性，在大氣 中可常保金屬光澤，台灣民間一般俗稱白鐵。中可常保金屬光澤，台灣民間一般俗稱白鐵。4不銹鋼耐蝕的原理不銹鋼耐蝕的原理 鉻鉻在金屬表面形成連續緻密的在金屬表面形成連續緻密的氧化膜氧化膜(俗稱鈍化膜俗稱鈍化膜)。此鈍。此鈍 化膜可隔絕金屬與外在環境的接觸，所以具有耐腐蝕的功化膜可隔絕金屬與外在環境的接觸，所以具有耐腐蝕的功 能。能。 而耐蝕能力與而耐蝕能力與鈍化膜的穩定性鈍化膜的穩定性有關，這除了與不銹鋼的有關，這除了與不銹鋼的化
3、學成份化學成份有關有關 外，還與外，還與腐蝕介質的種類、溫度、壓力、流速腐蝕介質的種類、溫度、壓力、流速等有關。等有關。不銹鋼表面鈍化 膜，可隔絕金屬 與外在環境的接 觸，與一般碳鋼 塗覆材所不同的 是，即使表面鈍 化膜遭外力刮傷 後，仍可自行修 復而生成新的表 面鈍化膜。5內容大綱內容大綱一一、 不銹鋼的定義不銹鋼的定義二二、 不銹鋼的分類不銹鋼的分類三三、 沃斯田鐵系鋼種性質及應用沃斯田鐵系鋼種性質及應用四四、 肥粒鐵系鋼種性質及應用肥粒鐵系鋼種性質及應用五五、 麻田散鐵系鋼種性質及應用麻田散鐵系鋼種性質及應用六六、 雙相不銹鋼性質及應用雙相不銹鋼性質及應用七、不銹鋼主要使用特性對比七、不
4、銹鋼主要使用特性對比6二二、 不銹鋼的分類不銹鋼的分類1) 依依美國鋼鐵協會美國鋼鐵協會(AISI)(American Iron & Steel Institute)以以 三位數來表示不同鋼種，可分為三位數來表示不同鋼種，可分為 200系系 (201、202) 300系系 (301、302、304、316) 400系系 (410、420、430) 600系系 (630、631)2) 依依合金成份合金成份可分為可分為 鉻鉻系系 (400系系 ) 鉻鉻-鎳鎳系系 (300系、系、 600系系、雙相鋼、雙相鋼 ) 鉻鉻-鎳鎳-錳錳系系 (200系系)73) 依依金相組織金相組織可分為可分為 沃斯田鐵
5、沃斯田鐵 不銹鋼不銹鋼 (2xx、3xx) 肥粒鐵肥粒鐵 不銹鋼不銹鋼 (4xx - 409、430、 439、436、445) 麻田散鐵麻田散鐵 不銹鋼不銹鋼 (4xx - 410、420) 析出硬化析出硬化 不銹鋼不銹鋼 (6xx) 雙相雙相 不銹鋼不銹鋼 (2101、2205)8不銹鋼不銹鋼200200系系300300系系400400系系沃斯田系沃斯田系600600系系500500系系鉻鎳錳系鉻鎳錳系鎳鉻系鎳鉻系鉻系鉻系低鉻系低鉻系鎳鉻系鎳鉻系雙相系雙相系肥粒鐵系肥粒鐵系麻田散系麻田散系析出硬化型析出硬化型基本型：基本型： 302302基本型：基本型： 329329基本型：基本型： 43
6、0430基本型：基本型： 410410基本型：基本型： 630630不銹鋼分類架構圖不銹鋼分類架構圖9常見不銹鋼鋼種成分常見不銹鋼鋼種成分鋼種 類別 C Si Mn Ni Cr Mo Al N ASTM 202 沃斯田鐵系 0.15 1.00 7.510.0 4.06.0 17.019.0 / / 0.25 ASTM 304 沃斯田鐵系 0.08 0.75 2.0 8.010.5 18.020.0 / / 0.1 ASTM 316L 沃斯田鐵系 0.03 0.75 2.0 10.014.0 16.018.0 2.03.0 / 0.1 ASTM 430 肥粒鐵系 0.12 1.00 1.0 0.
7、75 16.018.0 / / / JIS 420J2 麻田散田鐵系 0.26-0.4 1.00 1.0 0.6 12.014.0 / / / JIS 329J1 雙相鋼 0.08 1.00 1.5 3.06.0 23.028.0 1.03.0 / / JIS 631 析出硬化型 0.09 1.00 1.0 6.57.75 16.018.0 / 0.75-1.5 / 10內容大綱內容大綱一一、 不銹鋼的定義不銹鋼的定義二二、 不銹鋼的分類不銹鋼的分類三三、 沃斯田鐵系鋼種性質及應用沃斯田鐵系鋼種性質及應用四四、 肥粒鐵系鋼種性質及應用肥粒鐵系鋼種性質及應用五五、 麻田散鐵系鋼種性質及應用麻田散
8、鐵系鋼種性質及應用六六、 雙相不銹鋼性質及應用雙相不銹鋼性質及應用七、不銹鋼主要使用特性對比七、不銹鋼主要使用特性對比11三三、 沃斯田鐵系鋼種性質及應用沃斯田鐵系鋼種性質及應用 沃斯田不銹鋼主要添加元素為鉻、鎳、錳，區分為200及 300系。 200系不銹鋼與300系不銹鋼同屬沃斯田鐵系(Austenitic series)。300系不銹鋼保持沃斯田鐵組織的方法為加鎳， 而200200系則減少鎳、鉻含量，增加錳、氮含量，以維持沃斯系則減少鎳、鉻含量，增加錳、氮含量，以維持沃斯 田鐵組織的穩定性田鐵組織的穩定性。 部份200系不銹鋼會添加銅，除能穩定沃斯田鐵組織，同時 能提高材料成型性。 燁聯
9、2002年開始發展”新型200系不銹鋼”-YU1 (1%Ni)、 YU4(4%Ni)，此兩種鋼種並不符合ASTM或JIS等國際規範。 另於2004年成功開發符合國際規範之204(2%Ni)鋼種。123.1.1 化學成份化學成份成分 鋼種CrNiMnNC其他其他ASTM S2010016.018.03.55.55.57.50.250.15一一ASTM S2020017.019.04.06.07.510.00.250.15一一ASTM S2040015.017.01.53.07.09.00.150.30.03一一YU114.215.31.01.58.810.00.130.180.070.13Cu：
10、1.21.8YU414.615.54.04.57.510.00.030.080.08Cu：1.41.8ASTM 3041820810.52.0一一0.08一一3.1 沃斯田鐵系鋼種性質比較沃斯田鐵系鋼種性質比較133.1.2 機械性能機械性能說明： YU4 抗拉強度接近於304，YU1 則接 近於301。抗拉強度(MPa)伸長率(%)YU1YU4降伏強度(MPa)YU1YU4J1J4143.1.3 加工性能加工性能(深衝性與時效破裂深衝性與時效破裂)說明：1. YU4(4% Ni)之深衝性接近於304。 2. 當考慮時效破裂時，YU1(1% Ni)含量之深衝性有其極限。k153.1.4 耐腐蝕
11、性能耐腐蝕性能(孔蝕孔蝕)說明：1. Cr含量與耐孔蝕能力為正相關。 2. S含量與耐孔蝕能力為負相關。孔蝕電位(mV/SCE)孔蝕電位(mV/SCE)YU4YU1YU4YU1163.1.4 耐腐蝕性能耐腐蝕性能(鹽霧實驗鹽霧實驗)說明：在NaCl環境下，耐孔蝕性 304 430 YU4 YU1。17橙色橙色桃紅色桃紅色桃紅色桃紅色桃紅色桃紅色顯顯 色色 結結 果果304204YU4YU1鋼鋼 種種(1)為避免用料上混淆,可利用簡易之判別液,經化學反應後之顏色不同, 可有效判斷各鋼種之差異。 (2)判定液: 1M硫酸鎂,電解反應時間 : 10秒。3.1.5 200系不銹鋼簡易鋼種判別法系不銹鋼
12、簡易鋼種判別法:18軋軋制表面加工制表面加工不不銹鋼製銹鋼製造造廠廠在在軋機軋機上生上生產產抛光表面加工抛光表面加工不不銹銹銹銹生生產廠產廠、專業專業表面加表面加 工工廠廠或加工或加工製製造造廠廠用研磨材用研磨材 料研磨表面料研磨表面3.2 沃斯田鐵系鋼種產品應用沃斯田鐵系鋼種產品應用19 15軋軋制表面加工制表面加工表表面面品級品級：2 2D D製程製程：冷冷軋軋、退火、酸洗、退火、酸洗板面板面： 無無光表面光表面資料來源：20新加坡室内新加坡室内體體育育館館 (Kallang)Chadwick Technology屋面：屋面：316316不不銹鋼銹鋼， 2 2D D表面表面 建成建成於於1
13、9871987727資料來源：21 16軋軋制表面加工制表面加工表面品級表面品級：2 2B B製程製程：冷冷軋軋、退火、退火、 酸洗、整平酸洗、整平表面表面：平滑光亮平滑光亮資料來源：22青青馬馬大大橋橋 通往大通往大嶼嶼山（山（LantauLantau）的香）的香 港港國際機場國際機場Townsend Group Outokumpu Stainless 導風板導風板: : 316316不不銹鋼銹鋼，2 2B B表面表面912資料來源：23 17軋軋制表面加工制表面加工表面品級表面品級：BABA製程製程：冷冷軋軋、光亮退火、光亮退火板面光澤板面光澤：光亮反射光亮反射資料來源：24厨房水池厨房水
14、池洗衣洗衣機內槽機內槽資料來源：25 19抛光表面加工抛光表面加工表面品級表面品級：No.4No.4製程製程：研磨粒度研磨粒度為為120120150 150 板板面面光光澤澤：白霧白霧資料來源：26巴黎地巴黎地鐵鐵1414號線號線公共公共區區域易受域易受損壞損壞 所以不所以不銹鋼銹鋼成成 為為地地鐵鐵站唯一可站唯一可見見的金的金屬屬 採採用了用了No.4No.4表面，磨料粒度表面，磨料粒度為為220220 ( (一些不易一些不易損壞區損壞區域域採採用粒度用粒度為為400 400 的更的更細細的磨料打磨的磨料打磨) )1035B資料來源：27 18抛光表面加工抛光表面加工表面品級表面品級：No.
15、8No.8製程製程：抛光至去除所抛光至去除所 有磨有磨紋紋板面光澤板面光澤：鏡鏡面面資料來源：28鏡鏡面抛光的面抛光的316316不不銹鋼銹鋼 微凹漩微凹漩渦狀圖渦狀圖案可防止案可防止 反射反射A Cheung Kong development Faade engineers: Meinhardt Faade Technology (HK) Ltd754香港中香港中環環中心中心資料來源：29公公用產品用產品 頻頻繁使用、大量繁使用、大量觸觸摸的摸的區區域域 遊戲區遊戲區 服服務電務電梯梯 行李行李傳傳送送火火車車站的座椅站的座椅紋紋理表面理表面- -雙雙面面壓壓花花資料來源：30硬化處理，電化學着色，並在突出的 地方進行抛光蝕刻和喷塗酸蝕刻旋轉發動機圖案(電化學着色)資料來源：31Klein Architectural手手工製作工製作、平滑抛光成、平滑抛光成2 2B B表面表面 不不鋼板鋼板捕捉人造光，呈捕捉人造光，呈現現出出複雜複雜 的的圖圖案案澳大利澳大利亞亞黄金海岸俱黄金海岸俱樂樂部部資料來源：32法法國國南部南部 Calce Calce 垃圾焚化垃圾焚化廠廠為為使使當當地人能够接受，地人能够接受，這樣這樣 的建的建築築必必須須美美觀觀10,00010,000m m2 2 電化學電化學着色成香着色成香 檳檳色（色（淺淺棕色）的棕色）的316316L L
