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何謂不鏽鋼?

何謂不鏽鋼?

就是我們台灣俗稱的「白鐵」,而所謂「不鏽」是指比ㄧ般鋼材較不易生鏽,並不是不會生鏽喔!!!
不鏽鋼是由不同金屬(碳、鐵、鉻、鎳、錳、鉬等)依不同含量組合而成之合金鋼,其中鉻含量須至少有10.5%,才稱的上是真正的不鏽鋼。不同的金屬比例所製作出來的不鏽鋼用不同的編號分類,因使用目的不同,各系列原料組成也會不同。

不鏽鋼不易生鏽是因為.....

因為鉻(Cr)會在鋼表面上形成一層透明緻密的氧化鉻保護膜,可防止氧氣與鐵接觸。鎳(Ni)可促進保護層重新生成,然而一般產品標示看到的18-8或18-10,其實就是指鉻(Cr)跟鎳(Ni)的含量比例,若不鏽鋼中含鉬(Mo),則在氯化物存在時能有效穩定薄膜,快速的修復表面具抗腐蝕能力。因此挑選不鏽鋼最重要是了解不鏽鋼的比例,而不是數字越大越好。
早期台灣不鏽鋼食品容器具所使用的材料多屬300與400系列不鏽鋼材,最常見的為304、316、403、410與430等鋼材,近幾年來開發出以錳取代鎳的200系列不鏽鋼,例如202與205鋼材。
 
元素功 用 特 性
鉻(Cr) 抗氧化,表面會形成一層氧化鉻保護膜,可防鏽
鎳(Ni) 抗酸鹼材質
錳(Mn) 可降低成本
鉬(Mo) 硬度強度更高,更耐腐蝕,價格較高
元素功用特性對照表

市售標示200、300、400系列不鏽鋼材有何不同?

三種系列鋼材皆含錳,其中200系列之錳含量百分比較高,400系列鋼材鎳含量百分比最低。因此,各系列鋼材之耐鏽性不同。
工業不鏽鋼多為200系列,304、430不鏽鋼則屬食品級,316不鏽鋼則為醫療級。其中鎳(價格高)的含量多寡為耐腐蝕與價格差異的主因。200系列不鏽鋼 :工業級  
是在第二次世界大戰期間因為鎳金屬供應不足而發展出來的,將鎳含量減半,改用較便宜的錳取代,用之作為300系列的替代鋼。具有基本的硬度及耐腐蝕度,價格較低廉,相對也較容易腐蝕。屬於工業級不鏽鋼,適用於鐵窗、鐵門、梁柱等。
300系列不鏽鋼 :食品級
具有高含量的鉻、鎳,在硬度、耐腐蝕及加工上取得最佳平衡,堅固耐用,是餐具類首選,應用最廣的。
304不鏽鋼屬於食品級不鏽鋼,可能因為加工而有弱磁性,但不可能是強磁性。適用於餐具、耐蝕容器、家俱、欄杆、醫療器材等。
316不鏽鋼含鉬(Mo),所以更耐腐蝕、更堅固、價格也更高,完全沒有磁性,屬於醫療級不鏽鋼。適用於外科手術器材、肥料生產設備、食品工業、沿海設施、高價鍋具等。
400系列不鏽鋼 :食品級
是單純的鐵鉻合金,不含鎳或低鎳不鏽鋼,較300系列容易生鏽,價格較低,但好處在於容易加工且有較好的硝酸抗腐蝕能力,有磁性,所以可以用來區別304、316不鏽鋼。
430不鏽鋼因為有較好的硝酸抗腐蝕能力,在汽車飾件與相關零組件應用最廣,也常用於廚房用具、洗碗機、洗衣機內層。

對不鏽綱有了基本認識後,再為大家說明

204、304不鏽鋼材有什麼不同??

因組成比例不同,204不鏽鋼比304不鏽鋼容易生鏽,也因此204不鏽鋼價格較便宜,所以一般204不鏽鋼常當作304不鏽鋼的替代品,如果在一般環境使用下僅考慮成本204不鏽鋼是最好的選擇,但如果使用上有耐腐蝕需求則建議選擇304為佳。

然而大家對於食安問題與餐具選擇常有疑慮,在此特別整理關於重金屬錳的資訊。

錳元素對人體的影響為何?

錳其實是人體代謝所必需的微量礦物質,錳元素及其化合物廣泛地存在於自然界中,包括土壤、岩石、空氣、水及動、植物體內,僅約3~5%會經由吸入或消化道吸收。含錳豐富的食物包括榖類、堅果與種子類、豆類及水果類,藥品如制酸劑、瀉劑等也含有錳。錳缺乏會引起骨質疏鬆及生長遲緩等症狀,過量可能引發神經系統相關疾病。

使用200系列不鏽鋼食品容器具需要擔心錳溶出的問題嗎?

雖然網路上有許多關於200系列不鏽鋼會析出錳有許多疑慮,但跟據食品藥物管理署所公告: 101年針對不同材質不鏽鋼錳之溶出試驗結果,
若以4%醋酸為溶媒(置於60C,30分鐘)、200系列鋼材錳溶出量最高為4.39 ppm(mg/kg)為例 :
喝一碗約200 g湯品(以200系列不鏽鋼容器盛裝),僅攝取0.88 mg錳,遠低於日常生活食用一碗糙米飯(以80g糙米計算)所攝取之錳(3.77 mg)。
所以200系列不鏽鋼在正常使用情形下,不會因為冷熱溫度或酸鹼值而溶出超標的重金屬,大家不用太過擔心,但由於防鏽效果差,因此較少作為餐具用途,建議在購買餐具時可以留意。

補充:以下提供各型號不鏽鋼可查詢其主要功能:
200系列 
型號201成本較低廉,鎳含量極低,防鏽效果差,含高成分錳以增加延展性。常應用在工業使用的工業級不鏽鋼,如鐵窗、鐵門、樑柱、鐵路車輛等。
型號202具基本的抗酸鹼能力,因價格較低,常成為304不銹鋼的代用品,加熱後容易析出錳,不適合做為餐具。
300系列
型號301延展性好,用於成型產品。也可通過機械加工使其迅速硬化。焊接性好。抗磨性和疲勞強度優於304不鏽鋼,產品如:彈簧、鋼構、車輪蓋。
型號302耐腐蝕性同304,由於含碳量相對較高,因而強度更好。
型號302B是一種含矽量較高的不鏽鋼,它具有較高的抗高溫氧化性能。
型號303通過添加少量的硫、磷使其較304更易切削加工。
型號304通用型號;主要有18(鉻) / 8(鎳)與18 / 10兩種不鏽鋼 。產品如:耐蝕容器、餐具、家俱、欄杆、醫療器材。標準成分是18 %鉻加8 %鎳。為無磁性、當雜質含量高時,加工後偶爾會呈現弱磁性。
型號304L與304相同特性,但含碳量低故更耐蝕、易熱處理,但機械性較差,適用焊接及不易熱處理之產品。
型號304N與304相同特性,是一種含氮的不鏽鋼,加氮是為了提高鋼的強度。
型號305 / 384含有較高的鎳,其加工硬化率低,適用於對冷成型性要求高的。
型號309比304有更好的耐溫性。
型號309S具多量鉻、鎳,故耐熱、抗氧化性佳,產品如:熱交換器、鍋爐零組件、噴射引擎。
型號310S鉻、鎳含量較高,故耐熱、抗氧化性最佳,產品如:熱交換器、鍋爐零組件、電機設備。
型號316第二個最廣泛應用的鋼種,主要用於食品工業和外科手術器材,因添加鉬元素使其獲得一種抗腐蝕的特殊結構。由於較304其具有更好的抗氯化物腐蝕能力,因而也作「船用鋼」來使用。SS316則通常用於核燃料回收裝置。18/10不鏽鋼通常也符合這個應用級別。用於化學、海邊等易腐蝕環境、船舶裝配、建材。
型號316L低碳故更耐蝕、易熱處理,產品如:化學加工設備、核能發電機、冷凍劑儲槽。
型號321因為添加了鈦元素降低了材料焊縫鏽蝕的風險,其他性能類似304,適於焊接釀酒設備、蒸氣管、航空零件。
型號347添加安定化元素鈮,適於焊接航空器具零件及化學設備。
400系列
型號408耐熱性好,弱抗腐蝕性。
型號409最廉價的型號,適於焊接,通常用作汽車排氣管、石油設備。
型號410耐磨性好,抗腐蝕性較差,適於幫浦。原料價格較便宜,具有磁性、可經由熱處理硬化。一般用途有軸承、醫療用具及刀具等。
型號416添加了硫,因而改善了材料的加工性能。
型號420含較高碳、硬度、強度更高,最早的不鏽鋼,可以做的非常光亮,適於刀、彈簧、外科器具、剃刀切頭、閥。
型號430含碳量低,有良好的成型性,但耐溫性和抗腐蝕性差,具磁性。適於扣接件、餐具、家具用品。
型號434含鉬,故耐蝕性較430優良,適於餐具、雨刷、汽車裝潢。
型號440高強度刃具鋼,含碳稍高,硬度可以達到58HRC,屬於最硬的不鏽鋼。最常見的應用例子就是「剃鬚刀片」。
500系列: 耐熱鉻合金鋼。
600系列
型號630最常用的沉澱硬化不鏽鋼型號,通常也叫17-4。
參考資料: 維基百科/ 衛服部食品藥物管理署-不鏽鋼食品容器具_Q&A/ 食藥署說200系不鏽鋼OK醫師建議304


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