今天这期文章就从基础到应用，搭配文末的PPT讲义，全面拆解不锈钢的核心要点，帮你真正读懂、用好不锈钢。

一、钢铁基础知识

不锈钢属于钢铁家族的重要分支，要理解不锈钢，先得理清钢铁的核心概念。

1. 核心概念辨析

金属分为纯金属和合金，而钢和铁都属于铁碳合金，核心区别在于碳含量：碳含量＞2.11% 的是铁，＜2.11% 的是钢。我们常说的钢材，是钢经塑性变形后形成的具有特定形状和性能的材料。

从分类来看，钢铁属于黑色金属（铁、铬、锰及其合金），而镍、钼等则属于有色金属。钢的分类维度多样，按冶炼方法可分为平炉钢、转炉钢等；按化学成分，低碳钢（C＜0.25%）、中碳钢（0.25%-0.60%）、高碳钢（C＞0.60%）的性能差异显著，合金总含量＜5% 的低合金钢、5%-10% 的中合金钢和＞10% 的高合金钢，用途也各有侧重。

2. 关键性能指标

金属材料的性能决定其用途：物理性能包括导电性、导热性等；化学性能以耐腐蚀性、抗氧化性为核心；力学性能中的硬度、屈服强度（σs）、抗拉强度（σb）、塑性、韧性，直接影响材料的承重和抗冲击能力；而工艺性能则决定了材料能否顺利通过铸造、焊接等加工。

二、不锈钢基本知识

1. 不锈钢的定义与耐蚀机理

不锈钢并非绝对不生锈，其核心判定标准是：Cr 含量＞10.5% wt、C 含量＜1.2% wt，且铁含量高于其他元素。它能抵御腐蚀，关键在于铬元素在表面形成的富 Cr 钝化膜（成分 4M3O4・SiO2・nH2O），这层膜厚度仅 2-5nm，密度大且能自我修复，铬含量越高，钝化能力越强。

此外，钼、铜、氮等合金元素能优化钝化膜结构，进一步提升耐蚀性；通过电解抛光或化学处理，还能增厚氧化层，增强防护效果。

2. 主流分类与特性

按组织结构，不锈钢可分为五大类，各有鲜明特点：

奥氏体不锈钢（300、200 系列）：无磁性，成型性和焊接性优异，304（0Cr18Ni9）、316L（00Cr17Ni14Mo2）是代表，广泛用于食品、化工领域；

铁素体不锈钢（400 系列）：含铬不含镍，成本低、有磁性，耐氯化物腐蚀，430 系适用于装饰、家电；

马氏体不锈钢（400 系列）：高碳高铬，可通过热处理硬化，强度高但焊接性一般，常用于刀具、医疗器械；

双相不锈钢：奥氏体 + 铁素体混合组织，高强度、抗应力腐蚀，适合海水等苛刻环境；

沉淀硬化不锈钢：通过沉淀相强化，兼具高强度和耐蚀性，应用于高端机械部件。

三、不锈钢选材技巧

选材的核心是 “适配”，需综合考虑以下因素：

1. 核心考虑维度

力学性能方面，强度是关键指标，440-C 型硬度远超 304 型；加工性能上，切削需求选高硫不锈钢，深冲需求选含铜不锈钢；物理性能需关注磁性（如 304 冷加工后可能带磁）；成本则要兼顾材料价格、加工费和使用寿命。

2. 场景化选材指南

大气环境：选 Cr13、Cr17 或 18-8 型即可；

水介质：淡水用 304、316 型，海水需高 Cr、Ni 含 Mo 钢或双相钢；

酸碱介质：稀硝酸用 18-8 型，浓硝酸选 Cr25Ni20 钢；硫酸介质需含 Mo 的 316 系列；盐酸介质需高 Cr、Ni 含 Cu、Si 的奥氏体不锈钢；

局部腐蚀防护：晶间腐蚀选 304L、321；点腐蚀选 316L、双相钢 2205；应力腐蚀优先 316 系列或双相钢。