本文主要按照奧氏體，鐵素體，馬氏體，雙相及沉淀硬化5大不銹鋼類型，來分別聊聊其特性和典型的不銹鋼牌號及其應(yīng)用。奧氏體不銹鋼是應(yīng)用最廣泛的不銹鋼類型，它以英國冶金學(xué)家威廉·錢德勒·羅伯茨·奧斯汀爵士的名字命名。
常用不銹鋼類型占比，其中奧氏體不銹鋼占74%，鐵素體不銹鋼占18%，馬氏體和沉淀硬化鋼占5%，雙相不銹鋼占3%。
馬氏體，鐵素體，奧氏體，雙相不銹鋼演變過程，從下到上耐腐蝕能力提高。
奧氏體鋼的牌號包括200系列（鉻、鎳、錳合金）和300系列（鉻、鎳合金）。200系列通常用于洗衣機桶和結(jié)構(gòu)應(yīng)用。300系列常用于鍋碗瓢盆、半導(dǎo)體設(shè)備，食品設(shè)備、化學(xué)設(shè)備和建筑應(yīng)用等。
奧氏體不銹鋼系列。
奧氏體不銹鋼種，及其添加不同元素改變鋼的耐腐蝕性，焊接性，加工性等演變過程。
奧氏體不銹鋼中鎳含量為10-20%，鉻含量約為20-25%，碳含量通常低于0.25%。其中鎳的作用是抑制奧氏體轉(zhuǎn)變：它使得轉(zhuǎn)變?nèi)绱司徛灾劣?/span>奧氏體相即使在室溫及以下也是穩(wěn)定的。
奧氏體，鐵素體，馬氏體晶體結(jié)構(gòu)。
奧氏體不銹鋼主要由奧氏體相組成，具有面心立方（FCC）晶體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)允許原子緊密堆積，并產(chǎn)生相對較好的延展性。所以FCC提供了良好的成型性，使奧氏體不銹鋼更容易變形和而不斷裂。奧氏體結(jié)構(gòu)在典型熱處理范圍內(nèi)的溫度下保持穩(wěn)定，也就是說奧氏體不銹鋼在加熱和冷卻過程中不會發(fā)生相變，所以奧氏體不銹鋼不能通過熱處理硬化，通常通過冷加工以增加強度和硬度并改善表面光潔度。奧氏體不銹鋼300系列用于90%以上的不銹鋼焊接應(yīng)用，原因很簡單，奧氏體不銹鋼比馬氏體、鐵素體或沉淀硬化不銹鋼更容易焊接。300系列奧氏體不銹鋼的焊接接口即使在焊接狀態(tài)下也具有高韌性。1.穩(wěn)定的奧氏體結(jié)構(gòu)：奧氏體不銹鋼在焊接過程中保持其奧氏體晶體結(jié)構(gòu)。與在焊接過程中可能發(fā)生相變的其他不銹鋼不同，這種穩(wěn)定奧氏體結(jié)構(gòu)最大限度地降低了焊接引起的脆性和裂紋風(fēng)險。2.低導(dǎo)熱率：與其他一些金屬相比，奧氏體不銹鋼的導(dǎo)熱率相對較低。這一特性有助于將熱量集中在焊接區(qū)域，從而更好地控制焊接過程。較慢的冷卻速率與較低的熱導(dǎo)率相關(guān)，這有助于降低開裂的敏感性。3.高鎳含量：奧氏體不銹鋼中的高鎳含量有助于其焊接過程中的穩(wěn)定性和延展性。因為鎳有助于防止脆性相的形成，并增強材料吸收熱膨脹應(yīng)力而不開裂的能力。4.低碳含量：奧氏體不銹鋼的低碳版本通常用于焊接應(yīng)用。低碳含量可最大限度地減少晶界處碳化鉻的形成，從而降低焊接過程中對晶間腐蝕的敏感性。5.耐腐蝕性：奧氏體不銹鋼以其優(yōu)異的耐腐蝕性而聞名，在焊接過程中熱影響區(qū)仍能保持這種耐腐蝕性。這種耐腐蝕性可確保焊接接口保留其保護性鈍化層，從而防止出現(xiàn)與腐蝕相關(guān)的問題。6.延展性和韌性：奧氏體不銹鋼具有高延展性和韌性，允許在焊接過程中變形和吸收應(yīng)力，這種延展性有助于防止裂紋的產(chǎn)生和擴展。由于鉻含量很高（16-30%），奧氏體不銹鋼在低溫和高溫下都具有良好的耐腐蝕性。關(guān)于奧氏體不銹鋼的磁性，我再補充一點，奧氏體不銹鋼焊縫金屬的磁特性實際上會有所不同，從無磁性（如完全奧氏體不銹鋼310、320和330）到顯著磁性（如312不銹鋼），其中鐵素體含量是造成磁性的相。最常見的奧氏體不銹鋼，如308（L）、309（L）、316（L）和347，由于存在一些鐵素體而具有輕微的磁性。盡管完全退火的奧氏體不銹鋼是無磁性的，但對較低合金鋼種，例如304進行冷加工可能會產(chǎn)生一定程度的磁性。304不銹鋼是應(yīng)用最廣泛的奧氏體鋼。有時也稱為18/8不銹鋼，因為它含有18%的鉻和8%的鎳。304牌號在較寬的溫度范圍內(nèi)具有優(yōu)異的耐化學(xué)性、抗氧化性和耐腐蝕性。然而，當(dāng)暴露于氯化物時，它容易受到點蝕和應(yīng)力腐蝕開裂。
常用不銹鋼加工、耐腐蝕、熱處理、磁性等特性一覽。
除了優(yōu)異的耐腐蝕性之外，304不銹鋼還具有高延展性。因此，它們可以很容易地成型并加工成各種產(chǎn)品。304不銹鋼的成形性高于316牌號。但是，它們需要在冷加工后進行退火，以最大限度地減少加工硬化。304易于成型和焊接，并且易于滾壓成型為各種組件，適用于工業(yè)、建筑和運輸領(lǐng)域。因為它可以被嚴重拉深，該等級不銹鋼是水槽、空心器皿和平底鍋等拉制不銹鋼零件的首選材料。304不銹鋼還用于機械緊固件（螺母、螺栓和螺釘）、工業(yè)工廠設(shè)備（壓力容器、儲存容器、管道）、廚具、餐具、炊具、裝飾件和建筑鑲板等。304牌號有低碳和高碳含量變體，分別為304L牌號和304H牌號。低碳含量：304L牌號的碳含量低于標(biāo)準304牌號。碳含量通常限制在最大0.03%，從而最大限度地降低敏化風(fēng)險和在晶界處形成碳化鉻。提高焊接性：由于碳含量低，304L提高了焊接性。這使得它適合焊接應(yīng)用，無需進行焊后退火來恢復(fù)耐腐蝕性。減少敏化：304L中較低的碳含量降低了敏化的可能性，敏化是一種在晶界形成碳化鉻的現(xiàn)象，導(dǎo)致耐腐蝕性下降。
晶界處形成碳化鉻示意圖。
因為有這些特性，304L通常用于需要焊接的應(yīng)用，例如化學(xué)、石化和食品加工行業(yè)的焊接部件。而與標(biāo)準304牌號相比，304H的碳含量更高。碳含量通常在0.04-0.1%范圍內(nèi)。較高的碳含量提高了合金的蠕變強度和高溫強度性能。所以，304H通常用于需要高溫強度的應(yīng)用，例如工業(yè)爐、熱交換器和高溫化學(xué)加工。303不銹鋼含有17-19%鉻，8-10%鎳，還含有最少0.15%的硫和少量的錳和磷。相比于304，由于303不銹鋼添加了硫，可形成硫化錳，從而改善斷屑并減少刀具磨損，因此303有高度的切削加工性。但硫含量會影響其焊接性，可能焊后需要退火以恢復(fù)其耐腐蝕性。由于303不銹鋼鉻（17-19%）含量低于304（18-20%），因此其耐腐蝕性稍差。316是僅次于304的最受歡迎且使用最廣泛的不銹鋼牌號。它含有大量的鉬和大量的硅、錳、碳、鉻和鎳。高鉬濃度使得316在含鹽環(huán)境中比304更能抵抗點蝕和縫隙腐蝕。316具有良好的成型和焊接特性，焊接后通常不需要退火。
奧氏體不銹鋼種，及其添加不同元素改變鋼的耐腐蝕性，加工性，敏化性等演變過程。
類似于304有304L和304H兩個版本，316級也有兩種變體：316L和316H不銹鋼。316L碳含量較低，不易析出碳化鉻，因此當(dāng)需要大量焊接時，首選316L。同時，316H的碳含量較高，因此它具有更高的拉伸強度和屈服強度，更適合高溫應(yīng)用。316不銹鋼是海洋環(huán)境和煉油行業(yè)的首選。通常用于建造化學(xué)品儲罐、熱交換器、反應(yīng)器、熔爐和其他工藝設(shè)備。當(dāng)然它還用于建筑面板和欄桿。321不銹鋼是一種鈦穩(wěn)定奧氏體不銹鋼，具有良好的耐腐蝕性。通常是非磁性的，但在加熱過程中可能會顯示磁性。當(dāng)暴露在高溫下時，它具有優(yōu)異的抗碳化鉻析出能力。它還具有比304不銹鋼更高的蠕變和應(yīng)力斷裂特性。所有這些特性在高溫下都能保持，所以321特別適合高溫應(yīng)用。321H牌號是321牌號的改進型，它具有增強的抗蠕變性，較高的碳含量提高了其在較高溫度下的強度。321和347不銹鋼用于飛機和航空航天部件、膨脹節(jié)、波紋管、熔爐部件、熱交換器、加熱元件管道和化學(xué)工藝設(shè)備等。301不銹鋼在常溫下輕度腐蝕環(huán)境中，具有與304相同的耐腐蝕性能。然而由于301鉻含量較低（16-18%），在極度腐蝕和高溫環(huán)境下的耐腐蝕性較低。301不銹鋼具有高強度，可在退火和冷加工條件下使用。它適用于焊接，然而，焊接301零件需要退火，以溶解焊接引起的碳化鉻沉淀，并防止晶間腐蝕。301L是301的變體，具有改進的延展性和可焊性，它不需要退火即可獲得最大的耐腐蝕性。另一種變體是301LN，它含有更高的氮并具有更高的加工硬化率，這兩種變體都不需要退火。301和301LN不銹鋼用于飛機部件、軌道車、汽車、卡車、拖車、電器、幕墻結(jié)構(gòu)等。301L不銹鋼用于壓力容器、門和排水部件、器皿等。302不銹鋼含有約18%的鉻和8%的鎳。其化學(xué)成分幾乎與304相同，只是碳含量稍高一些。302具有高韌性、抗拉強度、屈服強度和耐腐蝕性。
302 VS 304，由ChatGPT生成。
302不銹鋼采用低速和高進給量加工，以克服其加工硬化傾向。由于粘性切屑的形成，建議在所有刀具上使用斷屑槽。302的推薦焊接方法是電阻焊和保護熔焊，必須進行焊后退火。302不銹鋼通常用于食品處理設(shè)備、炊具、廚具、壓力容器和醫(yī)療工具。它們以彈簧（錐形壓縮彈簧）、篩網(wǎng)、電纜和線材形式廣泛銷售。347級不銹鋼是一種鈮穩(wěn)定奧氏體不銹鋼。與321牌號一樣，347牌號也不易析出碳化鉻，并具有優(yōu)異的耐晶間腐蝕性能。它具有比304牌號更高的抗蠕變和應(yīng)力斷裂性能。它具有良好的耐腐蝕性，其抗氧化性略優(yōu)于321牌號。309不銹鋼至少含有22%鉻、12%鎳和少量碳。它具有優(yōu)異的耐腐蝕性和抗氧化性，在高溫下保持高拉伸和蠕變強度，它可以承受鹽分環(huán)境。309易于軋制、成型、沖壓和深拉，冷加工后需進行退火，以防止加工硬化并保持其延展性。309不銹鋼用于建造鍋爐、熔爐、烤箱、熱交換器、窯爐、飛機發(fā)動機和汽車排氣部件等。總體來說，300系列奧氏體不銹鋼用于90%以上的不銹鋼焊接應(yīng)用，原因很簡單，奧氏體不銹鋼比馬氏體、鐵素體或沉淀硬化不銹鋼更容易焊，300系列鋼的焊接接頭即使在焊接狀態(tài)下也具有高韌性。它們在低溫和高溫下都具有良好的耐腐蝕性和優(yōu)異的強度。
常用不銹鋼機械性能。
201不銹鋼含有16-18%的鉻和3.5-5.5%的鎳。它是304不銹鋼和高鎳合金的替代品。由于鎳含量較低，它的防腐蝕能力低于平均水平。但它比其他不銹鋼便宜，并且可以增加錳和氮的濃度來提高其屈服強度。201不銹鋼的多功能性歸功于其良好的成型性和焊接性。201常用于結(jié)構(gòu)件、家居用品、門窗、汽車零部件、火車車廂和拖車等。202不銹鋼含有17-19%的鉻、4-6%鎳和7.5-10%的錳。它是廣泛用于沉淀硬化的不銹鋼牌號之一，具有良好的耐腐蝕性、高硬度、韌性（即使在較低溫度下）和可焊性。它與302不銹鋼有相似的性能，但202的屈服強度較低。202可在退火狀態(tài)下進行機加工，與201一樣，202也具有成本效益。202不銹鋼可制成板材、卷材，用于制造家居用品、廚具、結(jié)構(gòu)件、汽車裝飾等。
鐵素體不銹鋼具有體心立方（BCC）晶體結(jié)構(gòu)。其鉻含量很高，范圍為11%至27%，但只含有少量鎳或不含鎳。鐵素體不銹鋼的碳含量較低（約0.03%），使其具有很高的延展性和成型性，容易加工成更薄的規(guī)格，通常用于汽車排氣系統(tǒng)、電器、鍋爐、炊具和室內(nèi)建筑。然而，與奧氏體鋼一樣，它們不能通過熱處理硬化。鐵素體不銹鋼具有與低碳鋼相似的性能，但是由于其含有大量的鉻，可在表面形成保護性氧化層，防止腐蝕，所以具有更好的耐腐蝕性，但其耐腐蝕性不如奧氏體不銹鋼，因為鐵素體鋼具有體心立方（BCC）結(jié)構(gòu)，而奧氏體鋼具有面心立方（FCC）結(jié)構(gòu)，奧氏體鋼的FCC結(jié)構(gòu)提供更好的耐腐蝕性和耐用性。另外鐵素體不銹鋼的鎳含量通常低于奧氏體不銹鋼。鎳增強奧氏體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，并在提供卓越的耐腐蝕性方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，而鐵素體不銹鋼中大量缺乏鎳，限制了它的耐腐蝕能力。同時，因為鉻能夠形成穩(wěn)定的氧化層，保護材料免受熱引起的降解，所以鐵素體不銹鋼也具有良好的耐熱性。另外，合金元素（特種牌號鐵素體鋼通常包括鉬、鋁和鈦等合金）有助于鐵素體不銹鋼的抗裂性，特別是在高溫和腐蝕環(huán)境中。
鐵素體不銹鋼系列。
鐵素體鋼添加不同元素，以改變其耐腐蝕性，焊接性及加工性的演變過程。
因為鐵素體鋼具有高導(dǎo)熱性，因此它們是構(gòu)建鍋爐、熱交換器和其他涉及傳熱應(yīng)用的合適材料。由于鐵素體鋼的熱膨脹系數(shù)低，因此它們在很寬的溫度范圍內(nèi)尺寸穩(wěn)定。由于鐵素體還具有出色的抗應(yīng)力腐蝕開裂性能，這使得它們能夠承受氯化物、高濕度和高溫。因此鐵素體鋼可用于抵抗氯化物應(yīng)力腐蝕開裂、水介質(zhì)中的腐蝕、高溫氧化以及氯化物介質(zhì)中的點蝕和縫隙腐蝕。應(yīng)用包括汽車排氣設(shè)備、散熱器水箱、催化反應(yīng)器、干肥罐和動物防護罩等。
常用鐵素體不銹鋼演變過程。
一些常見的鐵素體不銹鋼如圖上圖所示，AISI400系列涵蓋鐵素體不銹鋼和馬氏體不銹鋼。隨著Cr含量的增加超出馬氏體類的11.5-18%范圍，即使在高溫下，主要的冶金結(jié)構(gòu)也是鐵素體。在某些牌號中，有足夠的碳和氮，可在高溫下產(chǎn)生一些奧氏體，從而在快速冷卻時產(chǎn)生部分硬化，然而一般來說，鐵素體不銹鋼不易硬化。由于脆化問題，鐵素體不銹鋼不易于焊接，主要用于非結(jié)構(gòu)應(yīng)用。1.高導(dǎo)熱率：與奧氏體不銹鋼相比，鐵素體不銹鋼具有更高的導(dǎo)熱率。這意味著它們可以更有效地散熱，保持焊接所需的熱量可能具有挑戰(zhàn)性。2.快速冷卻速率：鐵素體不銹鋼在焊接過程中往往會經(jīng)歷快速冷卻速率，特別是在較厚的部分。這種快速冷卻會導(dǎo)致熱影響區(qū)中形成脆性相，例如馬氏體，從而增加開裂的風(fēng)險。3.對氫脆的敏感性：鐵素體不銹鋼在焊接過程中更容易受到氫脆的影響。焊接過程會將氫引入材料中，如果管理不當(dāng)，可能會導(dǎo)致氫致裂紋的形成。4.對熱裂紋的敏感性：鐵素體不銹鋼容易發(fā)生熱裂紋，特別是在存在硫和磷等雜質(zhì)的情況下。焊接過程可能會引入這些雜質(zhì)，適當(dāng)?shù)暮附蛹夹g(shù)（例如預(yù)熱和控制層間溫度）對于最大限度地降低熱裂風(fēng)險至關(guān)重要。5.低溫下的延展性有限：鐵素體不銹鋼在較低溫度下表現(xiàn)出延展性降低，并且焊接過程涉及局部加熱和冷卻。這種溫度波動會導(dǎo)致焊接接頭脆化并降低韌性。6.碳化鉻的形成：鐵素體不銹鋼可能容易在晶界處形成碳化鉻，特別是當(dāng)碳含量較高時。這會導(dǎo)致熱影響區(qū)的敏化和耐腐蝕性能降低。最常用的鐵素體鋼是430，在某些應(yīng)用中，該鋼可以用作奧氏體鋼304的替代品。
430不銹鋼的碳、鎳和其他合金元素的濃度非常低，這使得430不銹鋼更便宜。它具有良好的耐熱性和耐腐蝕性，可處理有機酸和硝酸，當(dāng)然作為鐵素體不銹鋼，它具有優(yōu)異的耐應(yīng)力腐蝕開裂性能。430具有良好的切削加工性和成型性以及較低的加工硬化率，但其延展性較低，容易產(chǎn)生磨損。430不銹鋼常見于洗衣機滾筒、廚房水槽、餐具、室內(nèi)面板、汽車裝飾件、硝酸罐等。434不銹鋼是最常見的不可硬化鐵素體不銹鋼，其含有高鉬，以提高其耐腐蝕性和耐熱性，其性能接近430。作為一種應(yīng)用非常廣泛的鐵素體不銹鋼，434能夠承受高達815°C的溫度。由于其優(yōu)異的耐高溫性能，無法通過熱處理硬化，只能像低碳鋼一樣冷成型。434不銹鋼的主要用途是作為汽車裝飾。此外還用于爐室、抽油煙機、蒸汽熨斗底座以及化學(xué)加工設(shè)備等。409是通過鈦和（或）鈮的存在而穩(wěn)定的鐵素體不銹鋼，它在高溫下保持良好的機械性能和耐腐蝕性。409具有良好的成型性和焊接特性，可采用電弧焊、電阻點焊、縫焊等多種方法進行焊接。然而，409焊接需要預(yù)熱至150-260攝氏度，并進行焊后退火以提高延展性。它不適合美觀應(yīng)用，因為它容易形成輕微的表面生銹。409不銹鋼最初是為汽車排氣系統(tǒng)開發(fā)的，但其應(yīng)用范圍已擴展到催化轉(zhuǎn)化器、消聲器、燃油過濾器、熱交換器和農(nóng)業(yè)機械等領(lǐng)域。馬氏體不銹鋼具有體心四方晶體結(jié)構(gòu)。它們由11.5-18%的鉻和0.1-1.2%的碳組成。馬氏體400系列以德國冶金學(xué)家阿道夫·馬滕斯（Adolf Martens）的名字命名，是低碳（0.1–1%）、低鎳（低于2%）鋼，含有鉻（12%至14%）和鉬（0.2–1%）。
該類不銹鋼與鐵素體不銹鋼共享AISI400編號，有時被稱為純鉻牌號。相比之下，奧氏體不銹鋼本質(zhì)上是鉻鎳合金。410是馬氏體類的主要合金，Cr含量為11.5%至13.5%。馬氏體不銹鋼中的碳和鉻協(xié)同作用，防止奧氏體在快速冷卻過程中轉(zhuǎn)變?yōu)殍F素體。其結(jié)果是產(chǎn)生一種扭曲的BCT結(jié)構(gòu)，稱為馬氏體（體心四方晶系—類似于BCC，但在一個方向上伸長）。馬氏體不銹鋼按含碳量分為低碳馬氏體鋼（碳0.05-0.25%）和高碳馬氏體鋼（碳0.61-1.50%）兩類。低碳馬氏體鋼具有更好的耐腐蝕性，但高碳馬氏體鋼強度更高，更脆。馬氏體不銹鋼相對較高的強度和脆性歸因于其高碳含量。然而，馬氏體不銹鋼中的鎳含量較低，這使得它們的耐腐蝕性較差。通過轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體而硬化的不銹鋼需要經(jīng)過回火以獲得所需的工程性能。在高溫下，它們具有奧氏體結(jié)構(gòu)，冷卻至室溫后轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體結(jié)構(gòu)。不幸的是，這種回火會影響腐蝕敏感性。例如，當(dāng)合金在450°C至600°C的溫度范圍內(nèi)回火時，420型不銹鋼的腐蝕敏感性達到最大。馬氏體不銹鋼的硬度和強度可以通過時效硬化、退火、淬火和回火等熱處理工藝來提高。馬氏體鋼經(jīng)過熱處理硬化，適用于需要硬度、強度和耐磨性的應(yīng)用，例如用于制造刀具、緊固件、手術(shù)設(shè)備和渦輪葉片。馬氏體不銹鋼具有磁性且耐沖擊。然而，由于其脆性，它們難以焊接和成型。馬氏體不銹鋼在海水中會受到均勻和非均勻的侵蝕。即使是弱氯化物，不均勻侵蝕的潛伏時間通常也只有幾個小時或幾天。
馬氏體不銹鋼體系。
馬氏體不銹鋼演化過程。
馬氏體不銹鋼演化過程。
總體來說，雖然馬氏體不銹鋼的耐腐蝕性不如200和300奧氏體不銹鋼，但它具有磁性、非常堅固、高度可加工，并且可以通過熱處理硬化。馬氏體不銹鋼合金含量較低，成本比奧氏體不銹鋼低。經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚砗螅鼈冊谠S多環(huán)境下都具有足夠的耐腐蝕性，并且還具有高強度和良好的疲勞性能以及出色的耐磨性、抗氧化性。由于在中等高溫下具有良好的拉伸和蠕變強度，因此它們適用于中等高溫。蠕變強度是金屬在低于屈服點的應(yīng)力下長時間處于高溫下的緩慢變形。馬氏體不銹鋼的典型應(yīng)用包括用于渦輪葉片（高速流體流動）的403型、用于閥座表面的410型以及用于餐具、剃須刀片和手術(shù)器械的420型和431型。410不銹鋼是一種可熱處理的通用馬氏體不銹鋼，含鉻11.5%。410不銹鋼經(jīng)過硬化、回火和拋光等工藝，以提高耐磨性、耐腐蝕性和整體機械性能。它與水、空氣、熱氣體、食品和大多數(shù)化學(xué)品（如弱酸、硝酸、濃硫酸、稀乙酸）兼容。然而，由于410鎳含量較低，僅適用于輕度至中度腐蝕環(huán)境。410不銹鋼可以通過大多數(shù)傳統(tǒng)的焊接方法進行焊接。為了降低開裂的風(fēng)險，應(yīng)在150°C至260°C之間預(yù)熱。還應(yīng)進行焊后退火。該牌號在回火和退火工藝后仍保持其易于機械加工的性能。410不銹鋼用于煉油設(shè)備、泵、閥門、切削工具、以及螺栓、螺釘、螺母和襯套等機器元件。420不銹鋼含碳量較高，為0.15%至0.45%，鉻含量最低為12%。它是410牌號的更高形式。硬化和應(yīng)力消除后，其強度顯著增加，約1000MPa。其耐腐蝕性低于奧氏體和鐵素體不銹鋼，但足以耐受弱酸、堿、淡水、正常大氣條件和食品。退火狀態(tài)下具有良好的延展性，但耐腐蝕性較差，因此它在完全硬化、表面研磨或拋光的條件下使用。420易于機械加工，但其機械加工性隨著硬度的增加而降低。硬度大于30HRC的420級鋼難以加工。420廣泛用于制造切削工具（例如、剪刀、刀片）、餐具、針、牙科器械和襯套。420HC不銹鋼的碳含量高于420，但與其他鋼種相比，被認為是更軟的鋼，被評為中檔鋼。其較高的碳含量賦予420HC較高的硬度。420HC非常適合制造切削工具，因為它具有良好的刀刃保持力并且易于磨銳。刃口保持性的意義是指保持刃口鋒利的能力。420HC牌號比420牌號貴，并且耐腐蝕性較差。使用420HC制成的刀具深受獵人和漁民的歡迎，因為420HC在惡劣的天氣條件下仍能保持良好的性能。420HC不銹鋼很容易磨利，但不像鋼刀片那樣能保持邊緣，因此需要經(jīng)常磨利。420J2不銹鋼價格便宜，并且在家庭和工業(yè)環(huán)境等溫和氣氛中具有耐腐蝕性。此外，420J2還可耐稀硝酸、碳酸、氨、原油、洗滌劑溶液、醋、食用酸、多種石油產(chǎn)品等。420J2不銹鋼與其他鋼的區(qū)別在于其在淬火和回火條件下的強度和抗沖擊性。它可以車削、鉆孔和彎曲。420J2不銹鋼用于制造手術(shù)器械、匕首、劍、家用剪刀和理發(fā)剪刀等。440分為440A，440B，440C和440F不銹鋼。440C不銹鋼是高碳鋼，經(jīng)熱處理后具有高硬度、耐磨性和強度。440C 由于鉻含量較高，通常可提供最高的耐腐蝕性。440A和440B牌號具有與440C類似的特性， 440A到440C碳含量依次增加。440F是440C的易切削版本，添加了硫以提高切削加工性，用于需要易于加工的應(yīng)用，例如螺釘、螺栓和閥門部件。其碳含量與440C相似。由于存在過度回火的風(fēng)險，440不銹鋼不應(yīng)用于高溫應(yīng)用。440的所有子級都具有相似的性能，其中440C級具有與不銹鋼級304相似的耐腐蝕性能。440不銹鋼用于閥門、閥座、球軸承和餐具等。440A和440B適用于餐具和通用應(yīng)用，而440C則首選高端刀片和精密儀器。440F 用于需要增強機械加工性能的應(yīng)用。雙相不銹鋼通常含有22-25%的鉻和5%的鎳。例如，2304含有23%鉻和4%鎳，而2205含有22%鉻和5%鎳。除了與鉻和鎳合金化外，雙相不銹鋼通常還添加氮（0.10-0.20%）和鉬（1.0-4.0%）。氮提高屈服強度并減緩脆性金屬間化合物的形成。鉬提高了合金的耐點蝕性和耐縫隙腐蝕性。雙相不銹鋼在其顯微組織中同時具有大約相等比例的奧氏體相和鐵素體相。在鍛造或鑄造雙相不銹鋼中，這種微觀結(jié)構(gòu)通常是通過1038-1149°C溫度范圍內(nèi)的熱處理獲得的。鑄造時，這些鋼通常含有約80%或更多的鐵素體，并且除了少量奧氏體之外，它們通常還含有脆性金屬間化合物。熱處理溫度足夠高以溶解金屬間化合物，但又足夠低以使得一些鐵素體轉(zhuǎn)變?yōu)閵W氏體。從熱處理溫度進行非常快速的冷卻（通常是水淬）可以防止新的金屬間化合物形成，并留下通常為40-60%鐵素體和奧氏體的室溫微觀結(jié)構(gòu)。
正因為其有鐵素體和奧氏體結(jié)構(gòu)，所以它們的強度是普通奧氏體不銹鋼的兩倍。其韌性、延展性和成形性高于鐵素體鋼，但不如奧氏體鋼。雙相不銹鋼具有繼承自鐵素體一側(cè)的良好的抗應(yīng)力腐蝕開裂性能，隨著成分的不同，雙相不銹鋼的耐腐蝕性差異很大，隨著鎳、鉬和氮含量的增加，耐點蝕和縫隙腐蝕的能力也增強。抗應(yīng)力腐蝕開裂，但不如鐵素體鋼。韌性優(yōu)于鐵素體鋼，但低于奧氏體鋼。大約是奧氏體鋼強度的兩倍。優(yōu)異的抗點蝕、縫隙腐蝕和應(yīng)力腐蝕開裂性能。高抗氯離子侵蝕能力，高焊接性。
所以雙相鋼既堅固又靈活，專有的雙相不銹鋼合金已成功應(yīng)用于熱交換器管材、油田管材和管道、海上平臺、氣井、鑄造泵閥體以及處理海水或酸性氣體或石油的配件等。在地?zé)岱?wù)中的使用可能證明雙相鋼遠遠優(yōu)于任何奧氏體不銹鋼。合金2205在化學(xué)加工行業(yè)中的需求量很大，因為它的耐氯化物點蝕和縫隙腐蝕能力至少與317L一樣好，并且比304L或316L具有更好的抗應(yīng)力腐蝕開裂能力。就成本而言，雙相不銹鋼仍然是奧氏體不銹鋼的更便宜的替代品。沉淀硬化不銹鋼是Fe-Cr-Ni合金系列，含有少量的銅、鋁、鈦和鉬等添加劑。沉淀硬化不銹鋼的優(yōu)點是部件可以在退火條件下制造，然后通過482-593°C的處理進行硬化（強化），以使這些元素作為硬質(zhì)金屬間元素沉淀，析出相阻礙位錯的運動、晶格結(jié)構(gòu)中的缺陷，并賦予不銹鋼優(yōu)異的強度和硬度。沉淀硬化不銹鋼強度水平高達1792Mpa（超過馬氏體不銹鋼的強度），耐腐蝕性能與奧氏體不銹鋼相當(dāng)。沉淀硬化不銹鋼分為三類：馬氏體、奧氏體和半奧氏體沉淀硬化不銹鋼。奧氏體沉淀硬化鋼在所有溫度下都能保持其晶體結(jié)構(gòu)。半奧氏體沉淀硬化鋼在固溶處理和淬火后仍保持奧氏體，深冷處理或冷加工后奧氏體組織轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體組織。
沉淀硬化不銹鋼用于航空航天和船舶部件、油箱、起落架蓋、泵部件、軸系、螺栓、鋸、刀具和柔性波紋管接頭等。
