五大不锈钢家族

一个定义，五种结构

当钢材含有至少约 10.5% chromium 时，即可算作不锈钢，足以形成保护表面的薄氧化铬膜。除这一共同根源外，晶体结构 — 主要由镍和铬平衡决定 — 将不锈钢分为五个家族。

家族	结构	有磁性？	代表牌号	特点
奥氏体	面心立方	否（退火时）	304, 316, 321	最佳的综合耐腐蚀性和成形性
铁素体	体心立方	是	430, 409	无镍，成本更低
马氏体	可硬化，淬火时为四方结构	是	410, 420, 440C	通过热处理获得硬度
双相	约一半奥氏体，一半铁素体	是	2205, 2507	高强度，耐氯化物
沉淀硬化	马氏体或奥氏体基体 + 时效	通常是	17-4PH (630)	通过低温时效获得极高强度

奥氏体 — 默认家族

牌号 304 和 316 占所有不锈钢产量的大多数。它们易于成形和焊接，在低温下保持韧性，316 的钼增加了海洋和化工工况的耐点蚀性。它们不能通过热处理硬化 — 只能通过冷加工。弱点：强度中等，在高温下易发生氯化物应力腐蚀开裂，价格随镍和钼市场波动。它们在退火时无磁性，尽管重度冷加工可使其略带磁性。

铁素体 — 经济型家族

含铬但基本不含镍，铁素体如 430（装饰、家电）和 409（排气系统）成本更低，抗应力腐蚀开裂性能好。其局限是韧性和可焊性：焊缝区晶粒长大和较低的延展性使其大多限于较薄截面和中等腐蚀工况。

马氏体 — 可硬化家族

410、420 和 440C 等牌号以耐腐蚀性换取硬度：淬火加回火后，用于餐具、阀门部件、轴和外科器械。它们的耐腐蚀性是各家族中最低的 — 它们是相对于碳钢的 "stainless"，而非相对于 304。

双相 — 强度加氯化物耐受性

2205 等双相牌号提供约 304 屈服强度的两倍，同时对氯化物点蚀和应力腐蚀开裂有强抵抗力 — 这一组合使它们成为石油天然气、海水淡化和化学品油轮的标准。制造需要更谨慎（控制热输入），服役温度通常因脆化机理限制在约 300 °C 以下。

沉淀硬化 — 强度专家

17-4PH 及其同类在软状态下加工，然后在几百度下时效以析出强化相，达到极高强度，用于轴、齿轮、航空航天和海洋五金件。

关于磁铁试验的一点说明

"不锈钢无磁性" 是一个每周都误导收货检验的神话。磁性取决于晶体结构，而非质量：五个家族中有三个半是磁性的，即使奥氏体牌号在冷加工后也可略带磁性。使用 PMI 检测，而非磁铁，来验证牌号。