小時候，老爸從上海帶回來一個不銹鋼杯子。

我很喜歡，常用這個杯子泡茶，仿佛每一片葉子都散發(fā)著清香。

后來離家上學(xué)，我還是喜歡不銹鋼杯子，和玻璃與陶瓷杯相比，它最大的好處是不容易摔壞。

但是其實這么多年了，我都不太明白不銹鋼為什么不生銹，也從來沒有想過不銹鋼是不是真的不生銹。

上次我寫了一篇關(guān)于奧氏體和馬氏體不銹鋼的文章，然后知乎上有伙伴咨詢我，說自己買的不銹鋼杯子，內(nèi)膽材質(zhì)是403不銹鋼，問我安不安全，也有伙伴問我，平常生活中，哪種材質(zhì)餐具比較好，304可以，問我410可以嗎，還有伙伴只是想了解帶磁性的廚房刀具。

我本來是準(zhǔn)備回答這幾個問題的，但是我發(fā)現(xiàn)有必要先有一些基礎(chǔ)的概念，所以這篇就當(dāng)作是回答知乎朋友問題的前奏篇吧。

來源公眾號：羅羅日記

1.什么是不生銹？它真的不生銹嗎？

正如鋁合金是以鋁為基礎(chǔ)元素的合金一樣，其實不銹鋼也是一種合金，只不過它是以鐵為基礎(chǔ)元素的合金。

不銹鋼的合金元素包括鉻，鎳，碳，鈦等。

其中，鉻的加入，是不銹鋼不生銹的關(guān)鍵。

這是由鉻元素的特性決定的。

不銹鋼中，鉻含量至少約為10.5％，它可以在不銹鋼的表層，形成一層保護(hù)性的自修復(fù)氧化膜，這就是為什么不銹鋼耐腐蝕的原因。

所謂自修復(fù)，意思是說，如果保護(hù)膜受到破壞，它將在有氧的環(huán)境中重新形成氧化膜，并繼續(xù)提供防腐保護(hù)。

所以很多時候，我們在選擇表面處理時，常用鍍鉻，或者鍍鋅，特別是對于馬氏體不銹鋼，更是如此。

當(dāng)然實際應(yīng)用時，選擇鍍鋅的時候更多，因為更便宜啊，世界上每年生產(chǎn)1200萬噸鋅，有一半都用于鍍鋅。

這和碳鋼或低合金鋼，使用表面涂層防腐的原理并不相同，因為這類鋼的表面涂層刮傷之后，防腐蝕性就大大削弱，甚至沒有了。

那么，不銹鋼是不是真的就不生銹呢？

當(dāng)然不是，不銹鋼不生銹也是有條件的。

在大部分常規(guī)條件下，不銹鋼具有抗腐蝕性能，但并不是在所有環(huán)境下都不生銹。

例如在高溫下，含50％的硫酸和鹽酸環(huán)境中，將會發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕，致使金屬表面的保護(hù)膜破裂。

當(dāng)然，我們也可以通過添加其他合金元，來提高抗腐蝕能力，比如，鉬和鉻增加了抗氯化物滲透的能力，鎳可改善某些酸性環(huán)境下的抗腐蝕能力。

2.不銹鋼腐蝕的幾種類型

不銹鋼有很多的腐蝕類型，比如點腐蝕，縫隙腐蝕，應(yīng)力腐蝕，電腐蝕，接觸腐蝕等。

這里我只說幾個在一般環(huán)境下容易出現(xiàn)的腐蝕。

（1）普通腐蝕

普通腐蝕通常是均勻地溶解材料，比如在化工廠中使用不銹鋼來盛裝強酸時。

（2）點腐蝕

點腐蝕，就是由一點開始慢慢向外擴(kuò)散的腐蝕。

在強硫酸環(huán)境中，在高濃度氯化物，例如海水氯化鈉環(huán)境中，或者在中高溫酸性環(huán)境，都容易發(fā)生點腐蝕，造成管路，接頭等的漏氣，漏水等問題。

點腐蝕一旦開始，就容易繼續(xù)發(fā)展下去，因為點腐蝕部分和未腐蝕部分存在電勢差。

在許多情況下，可以使用316和317不銹鋼，來增強抗點腐蝕能力。此外，粗糙度小于0.5um的表面，有更好的抗點腐蝕能力。

（3）裂縫腐蝕

縫隙腐蝕是由氧氣濃度在縫隙的局部差異引起的。

裂縫腐蝕與金屬表面，墊圈，接頭等縫隙中的沉積物有關(guān)，在此處，少量液體會聚集并停滯，誘發(fā)裂縫腐蝕。

據(jù)報道，木材，塑料，橡膠，玻璃和活性生物等均會引起縫隙腐蝕，一旦在縫隙內(nèi)開始侵蝕，其發(fā)展很快，尤其是在氯化物環(huán)境中。

所以，通常使用含鉬的不銹鋼，比如316，317，來最大程度地減少裂縫腐蝕。當(dāng)然，最佳解決方案還是消除縫隙的設(shè)計。

（4）應(yīng)力腐蝕

應(yīng)力腐蝕是由拉伸應(yīng)力和腐蝕的共同作用引起的。

眾所周知，許多合金都會經(jīng)歷應(yīng)力腐蝕開裂，比如氨中的黃銅，硝酸鹽溶液中的碳鋼，海水中的鋁合金等。

不銹鋼在氯化物環(huán)境中容易受到應(yīng)力腐蝕而開裂。

目前，應(yīng)力腐蝕的機理還不完全清楚，但通過實驗和經(jīng)驗已經(jīng)找到了減小應(yīng)力腐蝕的方法。

比如，使用雙相不銹鋼2205，可以提高抗應(yīng)力腐蝕能力，因為它對氯化物應(yīng)力腐蝕開裂具有優(yōu)異的抵抗力。

3.不銹鋼的分類

根據(jù)不同的微觀組織結(jié)構(gòu)，不銹鋼可以分為馬氏體，奧氏體，鐵素體，及雙相不銹鋼（奧氏體和鐵素體雙相）。

不同種類的不銹鋼鉻鎳含量

不銹鋼家族

奧氏體不銹鋼和雙相不銹鋼

奧氏體不銹鋼

（1）奧氏體不銹鋼

奧氏體不銹鋼至少含有16%的鉻，和6%的鎳。

例如，著名的304不銹鋼就是奧氏體不銹鋼，它含有18%的鉻和8%的鎳，也稱為18/8不銹鋼。鎳的加入，可以使得奧氏體不銹鋼在低溫下也可以使用，而不至于脆斷（低溫硬脆）。

奧氏體不銹鋼分為3系列和2系列不銹鋼，300系列不銹鋼，是含鉻和鎳的不銹鋼，而200系列不銹鋼，則是含鉻，鎳和錳的不銹鋼。

此類不銹鋼可以通過冷加工來硬化，但不能通過熱處理來硬化。

在退火狀態(tài)下，奧氏體不銹鋼基本上都是非磁性的，但也有一部分可能會因為冷加工而變得略帶磁性。

奧氏體不銹鋼具有出色的耐腐蝕性，優(yōu)異的成型性。

常用的奧氏體不銹鋼有303，304，316，317等。

304不銹鋼：它可以承受建筑中的普通銹蝕，可以抵抗食品加工環(huán)境（高酸和氯化物高溫條件除外），還可以抵抗有機化學(xué)物質(zhì)，染料和多種無機化學(xué)物質(zhì)。

304 L不銹鋼（L=Low，低碳）：在中等溫度和濃度下能很好地抵抗硝酸和硫酸，廣泛用于存儲液化氣，家用電器和其他消費品，像廚房設(shè)備，醫(yī)院設(shè)備。

316不銹鋼：此類不銹鋼比304不銹鋼含有更多的鎳和2-3％的鉬，所以比304不銹鋼具有更好的耐腐蝕性，尤其是在易于引起點蝕的氯化物環(huán)境中。

317不銹鋼：含有3-4％的鉬，并且比316含有更多的鉻，可以更好地抵抗點蝕和縫隙腐蝕。

（2）鐵素體不銹鋼

鐵素體不銹鋼，是直鉻400系列不銹鋼，它們含有10.5%－25%的鉻，具有中等強度的抗腐蝕性能和較差的加工性，比如430，409就是鐵素體不銹鋼。

此類不銹鋼不能通過熱處理進(jìn)行硬化，而只能通過冷加工進(jìn)行中等程度的硬化，它們是導(dǎo)磁的，具有良好的延展性，并具有抗腐蝕和抗氧化性。

430是最基本的鐵素體不銹鋼。

鐵素體和馬氏體不銹鋼

鐵素體不銹鋼

（3）馬氏體不銹鋼

馬氏體不銹鋼是400系列不銹鋼，它的主要合金元素也是鉻，相比于鐵素體不銹鋼，馬氏體不銹鋼的碳含量較高，而鉻含量較低，例如410和416只含有12%的鉻。

這類合金可以通過熱處理進(jìn)行硬化，有磁性，具有中等抗腐蝕性能。 并且它們具有相當(dāng)好的延展性，熱處理后可以使其抗拉強度達(dá)到1379 MPa。

馬氏體不銹鋼

410不銹鋼是馬氏體不銹鋼系列的基本合金，它在三種通用不銹鋼中具有最低的合金含量，一般用于需要強度和耐腐蝕性相結(jié)合的高應(yīng)力零件，例如緊固件。

410不銹鋼在溫和的大氣，蒸汽和許多溫和的化學(xué)環(huán)境中具有抗腐蝕能力。

（4）雙相不銹鋼（奧氏體＋鐵素體）

雙相不銹鋼的微觀結(jié)構(gòu)是奧氏體和鐵素體的混合，所以它即具有奧氏體不銹鋼，也具有鐵素不銹鋼的特性。

比如，雖然不如鐵素體不銹鋼抗應(yīng)力腐蝕能力強，但是它也有很高的耐氯化物應(yīng)力腐蝕開裂性能，具有出色的抗點蝕和縫隙腐蝕性能，并且其屈服強度約為傳統(tǒng)不銹鋼的兩倍。

329型和2205型是典型的雙相合金。

此外，一般雙相不銹鋼的耐蝕性，等于或優(yōu)于304和316，并且總體而言，其抗點蝕耐性優(yōu)于316，因為這些合金含鉻量非常高，有大約22％至25％的Cr。

（5）沉淀硬化不銹鋼

這些也是鉻鎳鋼，最大優(yōu)點是可以在“固溶處理”條件下提供很高的拉伸強度。該組中最常見的是“17-4 PH”，也稱為630不銹鋼，其成分為17％鉻，4％鎳，4％銅和0.3％鈮。

不銹鋼性質(zhì)對比

4.303，304，316，420，440常用不銹鋼的特性

303，304，316這三種不銹鋼都是奧氏體不銹鋼，主要合金元素是鉻和鎳，大多數(shù)時候沒有磁性，冷加工后略帶磁性，機械物理性能差不多，主要區(qū)別在于抗腐蝕性和價格上。

而410，420，440，440C則屬于馬氏體不銹鋼，這類不銹鋼主要合金元素是鉻，不含有鎳元素，總體抗腐蝕性能沒有奧氏體不銹鋼好，有磁性。

常用不銹鋼性能對比

說好的不銹鋼大全

304不銹鋼的鉻含量最少為18％，鎳的含量至少為8％，因此其別名為18/8不銹鋼。這種不銹鋼具有優(yōu)異的抗氧化和抗腐蝕性，是用途最廣，最常見的奧氏體不銹鋼，與316不銹鋼相比，304成本更低。

303是在304的基礎(chǔ)之上加了硫或者硒，硫或硒的添加提高了切削性，其成分至少包含17％的鉻，8％的鎳和0.15％的硫或硒。硫的加入會稍微降低耐腐蝕性，但增加了可加工性，這就是為什么要在緊固件，襯套，軸承和其他較小的零件中使用它的原因。

316不銹鋼至少包含16％的鉻，10％的鎳和2％的鉬。304和316不銹鋼之間的主要區(qū)別在于，316不銹鋼含鉬。

鉬的添加提高了耐腐蝕性，因為鉬是一種過渡金屬，具有很高的耐蝕性，它還使316不銹鋼具有高達(dá)871℃的高耐熱性。如果環(huán)境中含有大量腐蝕性元素，或者在水下的應(yīng)用，首選316不銹鋼。

410不銹鋼是最常用的馬氏體不銹鋼之一，它包含約12％的Cr，因此具有中等的耐腐蝕性。與奧氏體（如AISI304和AISI316）不同，馬氏體具有磁性，可以通過碳鋼和低合金鋼之類的熱處理進(jìn)行硬化。

420不銹鋼基本上是410的高碳版本，可提供更高的強度，具有一定的耐磨性，耐腐蝕性和高硬度。此類不銹鋼用于制造耐大氣，水蒸氣，水和氧化性酸的零件，比如軸承，儀器儀表，家用電器，導(dǎo)軌等。

440，440C是高碳高鉻馬氏體不銹鋼，440具有高強度，良好的硬度，耐腐蝕性，耐磨性和高溫尺寸穩(wěn)定性。440不銹鋼可以采用與合金鋼相同的方式進(jìn)行淬火和回火。440C，由于其較高的退火硬度和磨料碳化鉻而難以加工。

440和440C不銹鋼用于在腐蝕性環(huán)境中工作的軸承零件，還可以用于制造高質(zhì)量的工具，例如醫(yī)用手術(shù)刀，外科和牙科器械，彈簧，餐具，凸輪，球軸承，測量工具等。

好了，關(guān)于一般的不銹鋼，我們就先說到這里吧。

那么，到底什么是什么是食品級不銹鋼？和一般不銹鋼有什么區(qū)別？

常見的食品級不銹鋼有哪些？如何分辨不銹鋼是不是食品級不銹鋼？

怎么選擇不銹鋼餐具和杯具？什么是最健康的餐具？什么不銹鋼是最好的餐具？

使用不銹鋼餐具應(yīng)該注意什么問題？如何維護(hù)和清潔不銹鋼餐具？

別急，這不是今天要說的，我們有的是時間慢慢聊，畢竟寫作這件事是為了終身成長。