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1、屬材屬材屬材屬材主題主題主題主題 : : 銹鋼材銹鋼材銹鋼材銹鋼材博士後研究員 : 謝之駿銹鋼的定義麼是銹鋼?銹鋼是一般人對耐蝕性鋼材的通稱， 其確的定義是：鋼液中鉻(Cr)含大 於12%的鋼材稱為銹鋼。銹鋼形成的原因鋼材中鉻含超過12%時，鋼材中的鉻很容與 空氣中的氧在鋼材表面形成薄薄的氧化鉻薄膜的 保護，可以有效隔絕母材受到環境的侵蝕，且薄 膜受外損傷後仍能很快的再形成新的保護膜， 這是銹鋼形成的原因。氧化鉻母材(含鉻大於12%)氧(O2)鈍化膜厚約鈍化膜厚約1050 , 又又 1 = 0.1 nm3 mm3mm 銹鋼片銹鋼片鈍化膜鈍化膜10層層1張撲克牌張撲克牌銹鋼的優點與其他的材相比，
2、銹鋼具有下的優點：?抗蝕性強?機械性佳，加工容?外表光、衛生，容清洗?無毒無害?在高溫及低溫環境仍具好性質?多種表面品級，提供同應用域?生命週期長， 低維護費用?色材，100%回收銹鋼 銹鋼工業具有資本密集、技術密集、建廠時 間長及產業關大等特性，雖為特殊鋼產業之 一環，然而卻是特殊鋼產業中唯一可大生產 的鋼種。 台灣在短短的10餘間由全球銹鋼第二大進 口國，轉變為世界銹鋼平板第七大生產 國，並有超過30%的銹鋼產品外銷至全球各 地，成為世界銹鋼的主要輸出國之一。 由於鉻（Cr）元素的添加而鋼鐵表面形 成透明的氧化鉻（Cr2O3）保護層抑制氧 化鐵的生成，因此銹鋼比一般鋼材具 有佳的抗腐蝕性及
3、耐熱性，在大氣中 可常保屬光澤，台灣民間一般俗稱 銹鋼為白鐵。 在台灣地區的人民是全世界最喜愛使用銹鋼 的族群，自1995起至今台灣已續幾每人每 的平均銹鋼表面消費高居全球首位。 銹鋼工業的快速發展亦著實改變人民的生活 習慣，近由於大生產的因素，銹鋼在 台灣成為物美價的工程材，銹鋼的使用 深入每一個家庭，舉凡家中食用器具、水 塔、裝潢均大幅採用銹鋼製品，形成台灣特 有的銹鋼文化。銹鋼的應用文藝雕塑交通運輸食品飲業建築裝潢刀叉、器皿餐廚用具汽消費材家庭用品投資材馬西亞吉坡市的雙子星塔馬西亞吉坡市的雙子星塔高約452 m，共採用4000多噸的300系銹鋼。全球銹鋼產分佈圖歐洲歐洲8,000日本日本
4、3,000台灣台灣1,400韓國韓國1,500印印800巴西巴西300美國美國2,000 中國中國 800南非南非 450資源：CRU單位：仟公噸環保意抬頭色產品掘起?環保意高漲，色材受重視，100%回收的銹鋼是最佳選擇。?銹鋼無毒無害，大使用在食品工業、餐廚具、醫用及飲用水等域。台灣銹鋼製造廠一覽表單位：仟公噸鋼軋 燁岡山1,000390一貫作業 唐榮小港300250鋼, 軋 東盟學甲-150單軋廠 千興麻豆-150單軋廠 嘉發楊梅-100單軋廠 中鋼小港130-鋼, 熱軋 華新華鹽水200-長條產能公司名稱備註廠址資源：CRU, AvestaPolarit, YUSCO全球前十大銹鋼製造商
5、產能 佔有 ARCELOR2,500 13.23%Acerinox 2,250 11.90%Krupp Thyssen Stainless (KTS)2,200 11.64%AvestaPolarit1,750 9.26%POSCO1,250 6.61% AK Steel1,020 5.40%YUSCO1,000 5.29%Allgeheny Ludlum870 4.60%NSC780 4.13%Nisshin600 3.17%公司名稱單位：仟公噸銹鋼的分與介紹銹鋼分與用途 依添加之化學合成分的同可將銹鋼分 為下種： 1.鎳鉻系 以添加鎳、鉻種合為主，300系之沃斯 田鐵系及600系之析出硬化
6、型銹鋼皆屬之。 就目前所使用之銹鋼而言，600系應用並 廣泛，故一般所稱之鎳鉻系銹鋼即指300 系銹鋼而言。300系銹鋼含一定的鎳、 鉻合，具磁性且能抗高溫腐蝕，故其用途 最為廣泛，使用亦超過銹鋼總用之半， 是最常且大生產的銹鋼，尤以304、316 為最。2.鉻系 即所謂之400系銹鋼，化學成分中含鎳 或鎳小於2.5%，包括麻田散鐵系和肥鐵系 銹鋼均屬之。通常在400系銹鋼中因含 鎳，故具有磁性，但其耐蝕性則較300系銹 鋼差，較適用於腐蝕性環境中。但400系對 氯化物（：鹽水）的抗蝕性則較300系為 佳。 銹鋼雖然種繁多，過最常用的僅SUS 304、304L、316L（沃斯田鐵系，具磁性）
7、及SUS-430（肥鐵系、有磁性）等幾種。 銹鋼依其產品形之同可區分為條及板 鋼材。 1.條鋼材 條鋼材可再細分為線材、棒鋼及盤元等。 一般線徑在14mm以下者稱為線，14mm以上者 則稱為棒，盤元則因其經軋製後予以盤轉成圓 形而得名。條鋼材對延展性及密之要求較 高，多使用於各式輥、機械設備、銲條、高 壓管線等工業用途上。2.板鋼材 此鋼材可再依鋼材外形之同而細分為鋼 捲及鋼片，一般上游鋼廠大多生產熱軋鋼 捲，經中游廠商加工而成軋鋼捲或直接裁剪 為熱軋鋼片，視最終產品之用途同而定。板 鋼材通常要求表面光澤性，因此在製造程序 中需實施表面加工及熱處等製程以獲得同 之表面光。 銹鋼具磁性的特質於一
8、般的鋼鐵材， 而且又比SUS 304具佳的耐蝕性生 銹，因此在一般台灣民間均以磁鐵辨銹 鋼，認為具磁性的SUS 304才是真正的銹 鋼，雖然此一觀並正確，然而它卻已深植 台灣民間。 銹鋼板廠的初級產品可區分為熱軋的No. 1產 品及軋板。以目前國內銹鋼板軋廠之初 級產品而言，由於退火製程的差，可區分為 (1)退火酸洗線所製成之一般級軋品（2B或 2D）與(2)光輝退火線（BAL）所製成之面 軋品（BA）二大。 銹鋼依其表面加工等級之同可區分為 No.1、2D、2B、No.3、No.4、#400、HL、BA 等。此外，尚有需經特殊處而應用在特殊用 途的硬板及彩色銹鋼板，但在用上仍屬少 。國內對銹
9、鋼之生產以No.1、2D、2B最為 普遍；BA級在近亦有逐漸成長之勢。銹鋼表面加工等級區分 2B產品因經過酸洗，表面呈霧面（無發散光 澤），主要應用於沖壓加工，製管及其他工業 用途上。 而BA產品具表面光澤可供下游客戶直接剪裁 製成最終產品，可應用於建築裝潢、廚具、電 器、水塔。銹鋼的加工性比較表銹鋼的物性質 沃斯田鐵系（Austenitic series） 此系之銹鋼具低、中強，高抗腐蝕 性，高價格之特性。美國鋼鐵協會AISI 300系 及200系銹鋼屬之，而以302為沃斯田鐵系之 基本型，其標準化學合成分為18%鉻及8% 鎳。沃斯田鐵系銹鋼中以304之用途最為廣 泛且為目前在應用上佔最大之
10、鋼種。304銹鋼耐蝕性佳、加工成型性優、 而且產的技術成熟，是目前全世界使用最大 也是最廣泛的銹鋼材。以台灣民眾使用 習慣而言，73%的銹鋼為SUS304，國內的 銹鋼板廠亦是以生產SUS304鋼板為主。沃 斯 田 鐵 系 銹 鋼 之 族 系 關 係沃 斯 田 鐵 系 銹 鋼 的 鋼 種 及 化 學 組 成AusteniteTypeGB (CHINA)ASTM (AMERICA N)JIS (JAPAN)DIN (GERMANY)UseAustenite 1Cr17Ni7301SUS301X12CrNi177Anticorrosion Heat-resistant1Cr18Ni9302SUS3
11、02X12CrNi188Y1Cr18Ni10303SUS303X12CrNiS1880Cr18Ni9304SUS304X5CrNi18900Cr19Ni10304LSUS304 LX2CrNi1890Cr17Ni12Mo2316SUS316X5CrNiMo181 0 00Cr17Ni14Mo2316LSUS316 LX2CrNiMo181 000Cr18Ni14Mo2Cu2SUS316 JIL 0Cr18Ni10Ti321SUS321X10CrNiTi18 9 0Cr19Ni13Mo3317SUS317X2CrNiMo181 6 0Cr19Ni13Mo3317LSUS317 L 5Cr21Mn
12、9Ni4NSUH35 Exhaust pipe5Cr21Mn8Ni2N21-2NSUH37 2Cr21Ni12N21-12NSUH37 0Cr18Ni11Nb347SUS347X10CrNiNb1 89High pressure stove pipe 麻田散鐵系（Martensitic series） 此系之銹鋼具有高強，低抗腐蝕性及 低價格之特性。美國鋼鐵協會AISI 400系中的 部份銹鋼及500系銹鋼屬之。當中以410為 麻田散鐵系之基本型，其標準化學合成分為 含鉻13%。此系之銹鋼具有磁性及高強 ，但耐蝕性較差，故適用於需要硬、耐 磨、高強但輕腐蝕性環境之用途，如： 醫用儀具、家庭用刀
13、剪等。The microstructure of martensite as seen through a microscope麻田散鐵系銹鋼之族系關係麻田散鐵系銹鋼的鋼種及化學組成MartensiteTypeGB (CHINA)ASTM (AMERICAN)JIS (JAPAN)DIN (GERMANY)Martensite1-6Cr13410SUS410X10Cr131Cr17Ni2431SUS431X22Cr17Ni177Cr17440ASUS440A9Cr18440CSUS440CX105CrMoV179Cr18Mo440CSUS440C9Cr18MoV440BSUS440BX90Cr
14、MoV184Cr9Si2HNV3SUS11,SUH1X90CrMoV184Cr10Si2MoSUH3 肥鐵系（Ferritic series） 肥鐵系銹鋼具有強低，抗腐蝕性適中 及價格低之特性。美國鐵協會AISI 400系中之 部份銹鋼即屬此，當中以430為基本型， 其標準化學合成為含鉻1618%。此系銹 鋼之抗應腐蝕的性能十分好，尤其在氯化 物的水溶液中相當抗蝕，故適用於耐蝕用結構 及耐高溫氧化之設備用途，如：餐、廚具 等。肥鐵系銹鋼之族系關係肥鐵系銹鋼的鋼種及化學組成FerriteTypeGB (CHINA)ASTM (AMERICA N)JIS (JAPAN)DIN (GERMANT)U
15、seFerrite 1Cr17430SUS430X8Cr17Have a range heat- resistance anti-pitting corrosion , always use in exhaust system0Cr13Al405SUS405X7CrAl13Y1Cr17430FSUS430FX12CrMo170Cr18Mo2C a-1Cr17Mo434SUS434X6CrMo17 析出硬化系（Precipitation-hardenable series） 此系銹鋼具中、高強，中、高抗腐蝕性 及高價格之特性。使用時，需經特別熱處。美 國鋼鐵協會AISI 600系銹鋼屬之，當中以630為 析出硬化系銹鋼中應用最多的一種。此銹 鋼是在鎳鉻系銹鋼中添加少的Cu、Al、Mo、 Co、Ti、Nb等合元素後，經固溶處，加工成 型後再析出硬化處，具有優的強、耐蝕 性和削性，適合製作航太工業等
