聊一聊不锈钢

不锈钢是生活中最常见的金属材料之一，保温杯、盆、金属LOGO、栏杆扶手、拖把杆等等都是不锈钢材料。虽然不锈钢司空见惯，然而不锈钢却大有学问。

一、不锈钢的定义

不锈钢（Stainless Steel）根据GB/T20878-2007中定义是以不锈、耐蚀性为主要特性，且铬含量至少为10.5%，碳含量最大不超过1.2%的钢。

二、不锈钢的分类

不锈钢的所有类型都是铁基合金，因此它们都含有大量的铁作为主要成分。不锈钢中的铁含量通常不会特别标注，因为它占据了合金的大部分，其余成分（如铬、镍等）则根据具体类型的需要添加以获得所需的性能。

不锈钢常按组织状态分为：马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢、奥氏体-铁素体（双相）不锈钢及沉淀硬化不锈钢等。 可按成分分为：铬不锈钢、铬镍不锈钢和铬锰氮不锈钢等。

按牌号的不同，可以分为：200系列，300系列、400系列、500系列、600系列等。

三、马氏体钢、铁素体钢、奥氏体钢不锈钢的主要区别

它们的主要区别在于其他合金元素的比例和这些元素导致的微观结构，而不是铁的具体含量。下面简要说明这三种不锈钢类型的典型成分特征：

1. 奥氏体不锈钢 200系列 300系列：
   • 含有至少18%的铬和8-30%的镍。
   • 碳含量一般低于0.25%，某些低版本的碳含量更低（例如304L中的“L”表示低碳）。
   • 其余为铁及少量其它合金元素。
2. 马氏体不锈钢 410 420 440：
   • 一般含铬量在12%-14%之间。
   • 含碳量较高，大约在0.1%-0.45%之间。
   • 铁占据剩余部分，以及可能含有的微量合金元素。
3. 铁素体不锈钢 409 430：
   • 铬含量通常在17%-30%之间。
   • 碳含量较低，通常不超过0.15%。
   • 不含或仅含极少量的镍。
   • 铁构成剩余部分，并可能包含一些促进铁素体形成的元素如铝等。

四、不锈钢的磁性特征

不锈钢的磁性主要取决于其微观结构和化学成分。根据这些因素，不锈钢可以是有磁性的（能被磁铁吸引），也可以是无磁性或几乎无磁性的。以下是不同类型的不锈钢及其磁性特征：

1. 奥氏体不锈钢：
   • 通常情况下，奥氏体不锈钢是没有磁性的或仅表现出非常弱的磁性。这是因为它们具有面心立方（FCC）晶体结构，这种结构不利于磁矩的排列。
   • 然而，如果奥氏体不锈钢经历了冷加工（例如拉伸、弯曲等），晶格可能会发生变形，导致部分材料转化为马氏体相，这会使得材料变得有磁性。
2. 铁素体不锈钢：
   • 铁素体不锈钢是有磁性的。这类不锈钢拥有体心立方（BCC）晶体结构，类似于纯铁的结构，因此它们能够被磁铁吸引。
3. 马氏体不锈钢：
   • 马氏体不锈钢也是有磁性的。它们通过淬火处理形成一种高度硬化的晶体结构，这种结构赋予了材料高强度和硬度，同时也带来了磁性。
4. 双相不锈钢：
   • 双相不锈钢同时包含奥氏体和铁素体两种相，因此它们的磁性介于上述两者之间。具体磁性强弱取决于两相的比例以及是否含有马氏体相。
5. 沉淀硬化型不锈钢：
   • 沉淀硬化型不锈钢可以通过热处理强化，并且某些类型可能显示不同程度的磁性，这同样取决于它们的具体微观结构。

五、食品级不锈钢有哪些

食品级不锈钢是指符合特定食品安全标准、适合与食品直接接触而不对食品造成污染或危害的不锈钢材料。这类不锈钢广泛应用于食品加工设备、餐饮器具、储存容器等。以下是几种常见的食品级不锈钢类型：

1. 304不锈钢（SUS304）：
   • 成分：含约18%铬和8-10.5%镍。
   • 特点：具有良好的耐腐蚀性和抗酸碱能力，适用于制作厨具、餐具、食品储存容器等食品加工设备。是应用最广泛的食品级不锈钢之一。
   • 标准：符合GB 4806.9-2016《食品安全国家标准 食品接触用金属材料及制品》。
2. 316不锈钢（SUS316）：
   • 成分：除了含有16-18%铬和10-14%镍外，还包含2-3%的钼。
   • 特点：相比304不锈钢，316不锈钢有更好的耐腐蚀性，特别是抵抗氯化物引起的点蚀能力强，因此更适用于海水或盐水环境以及需要更高卫生标准的应用场合。
   • 应用：常用于制药、医疗器械和高端食品加工设备中。
3. 430不锈钢：
   • 成分：含16-18%铬，不含镍。
   • 特点：虽然430不锈钢可以防止自然条件下的氧化，但它对抗化学物质的氧化能力较弱，不推荐长期存放酸性或咸性食物。
   • 应用：适用于一些不需要特别高耐腐蚀性的食品接触应用，如某些类型的餐具。

其他较少见但也可作为食品级的不锈钢

1. 316L不锈钢：
   • 这是一种低碳版本的316不锈钢，减少了焊接时可能出现的问题，提高了耐腐蚀性能，尤其适合高温环境下使用。
2. 904L不锈钢：
   • 含有较高的镍和铬，并添加了铜，提供了卓越的耐腐蚀性，特别是在极端条件下也能保持稳定，可用于特殊食品加工环境中。
3. 2205双相不锈钢：
   • 包括大约22%的铬、5-6%的镍和3%的钼，结合了奥氏体和铁素体的优点，既有高强度又有优良的耐腐蚀性，适用于要求严格的应用场景。

注意事项

• 认证与合规：确保所使用的不锈钢材料满足当地和国际上关于食品接触材料的标准和法规要求，例如中国的GB 4806.9-2016、欧盟的(EU) No 1935/2004 等。
• 重金属析出：食品级不锈钢必须限制铅、镉、铬、镍等多种合金杂质元素的含量，以防止这些元素在使用过程中迁移到食品中。
• 表面处理：适当的表面处理（如抛光、拉丝、磨砂等）有助于提高材料的清洁度和耐腐蚀性，从而保障食品安全。

六、304不锈钢含铬和镍对人体有害吗

304不锈钢是一种广泛使用的食品级不锈钢，它含有大约18%的铬和8-10.5%的镍。这些合金元素的主要作用是增强材料的耐腐蚀性、韧性和美观度。关于304不锈钢中的铬和镍是否对人体有害，这里有一些关键点需要注意：

铬

• 存在形式：在304不锈钢中，铬以稳定的氧化物形式存在于材料表面，形成一层保护膜，防止进一步腐蚀。
• 安全性：这种形式的铬（三价铬）对人体是无害的，并且这层保护膜使得内部的金属不会轻易与外界物质接触。
• 潜在风险：只有当铬以六价铬的形式存在时，才被认为是有毒的，但六价铬并不常见于不锈钢制品中，除非是在特定工业环境中产生的。

镍

• 存在形式：镍同样作为合金元素存在于304不锈钢中，帮助提供良好的耐腐蚀性和机械性能。
• 安全性：对于大多数人来说，镍在不锈钢中的存在并不会构成健康威胁。然而，某些人可能对镍敏感或过敏，导致皮肤接触后出现红疹或其他过敏反应。
• 迁移量：根据相关食品安全标准，如欧盟的食品接触材料法规（EU）No 1935/2004 和（EC）No 1881/2006，不锈钢制品中镍和其他重金属的迁移量是非常低的，远低于会对人体造成危害的水平。

使用建议

• 正确使用：只要按照正确的使用方法来处理304不锈钢餐具或厨具，比如避免长时间存放酸性食物、使用温和的清洁剂清洗等，就可以确保其安全性和耐用性。
• 注意保养：保持餐具清洁干燥，避免刮伤表面，以免破坏保护性的氧化层。

结论

总体而言，304不锈钢中的铬和镍在正常使用条件下对人体是安全的。它们的存在主要是为了提升材料的性能，而不是对人体健康构成威胁。对于那些已知对镍过敏的人士，在选择不锈钢产品时应特别留意，并考虑选择不含镍或低镍含量的产品。

七、430餐具安全吗

430不锈钢餐具总体上是安全的，但有一些注意事项需要了解：

1. 安全性：
   • 430不锈钢属于食品级材料，通常不含对人体有害的重金属如铅或镉，因此在正常使用条件下不会对人体健康造成直接危害。
   • 它具有良好的耐腐蚀性能，在正常环境下不容易出现氧化（生锈）的情况，并且在使用过程中也不会散发出有害物质。
2. 局限性与维护：
   • 尽管430不锈钢适合用于制作餐具，但它对抗腐蚀的能力不如304等更高等级的不锈钢。这意味着它不适合长期盛放酸性或咸性食物，因为这可能导致材料表面发生腐蚀，进而影响其外观和寿命。
   • 使用后应及时清洗并保持干燥，以防止细菌滋生及减少生锈的可能性。
   • 避免使用刺激性的清洁剂，以免对餐具造成损害。
3. 对比其他不锈钢类型：
   • 相较于304不锈钢，430不锈钢的耐腐蚀性和耐磨性稍逊一筹，尤其是在处理强酸碱环境时表现不佳。
   • 但是，430不锈钢的价格相对较低，对于一些不需要特别高耐腐蚀性的应用来说是一个经济实惠的选择。
4. 选择与购买建议：
   • 在选购430不锈钢餐具时，建议挑选有良好信誉的品牌产品，确保产品质量符合食品安全标准。
   • 查看是否有相关的食品安全认证标志，比如美国FDA认证、欧盟CE认证等。

综上所述，只要正确使用和保养，430不锈钢餐具是可以安全使用的。不过，考虑到其耐腐蚀性的限制，消费者应该避免让这类餐具长时间接触酸性或咸性食物，并遵循正确的清洁和存储方法来延长餐具的使用寿命。

八、用磁铁判断不锈钢靠谱吗

使用磁铁来判断不锈钢的类型是一个简单但有效的方法，可以快速区分不同类型的不锈钢。然而，这种方法不能提供关于具体牌号或成分的详细信息，而只能帮助识别大致的类别。

1. 无磁性或弱磁性反应：
   • 如果不锈钢对磁铁几乎没有吸引力或者非常弱，这通常意味着它是奥氏体不锈钢。这类不锈钢包括常见的201、304（18/8）和316等。
   • 奥氏体不锈钢在未经冷加工的情况下通常是无磁性的。但是，如果材料经过了严重的冷加工（如弯曲、拉伸等），它可能会显示出一些磁性。
   • 金银铜铝等非磁性金属
2. 有磁性反应：
   • 如果不锈钢被磁铁明显吸引，那么它可能是铁素体不锈钢、马氏体不锈钢或双相不锈钢。
     • 铁素体不锈钢（例如430级）通常是有磁性的，并且它们的磁性相对较强。
     • 马氏体不锈钢（例如420级和440C级）也是有磁性的，而且由于其高硬度，这种不锈钢通常用于刀具和其他需要耐磨性的工具。
     • 双相不锈钢含有奥氏体和铁素体两相，因此它们可能表现出不同程度的磁性，取决于两者的比例。
     • 镍、钴等
3. 冷加工后的奥氏体不锈钢：
   • 对于某些奥氏体不锈钢，在进行大量冷加工后，部分材料可能会转变成具有磁性的马氏体结构。因此，即使是原本非磁性的奥氏体不锈钢，在特定条件下也可能变得有磁性。

由此可见，不锈钢的种类有很多种，通过磁铁判断不锈钢并不靠谱，廉价的201不锈钢如拖把杆和食品级304、316等奥氏体不锈钢都表现为无磁性或弱磁性，而食品级430等铁素体不锈钢却表现为有较强磁性。因此，使用磁铁来判断是否不锈钢并不可靠。但是对于废物回收人员通过磁铁判断是否不锈钢不但不会吃亏，反而赚大了。没磁性的统统按201收购，有磁性的按废铁收购，无磁性的304、316按201不锈钢收购，而有磁性400系列按废铁收购，赚太多了。