什麼是不鏽鋼
含Cr約11%以上，以表面的鈍化膜使其不易生鏽的合金鋼。依顯微組織分為沃斯田鐵系、肥粒鐵系、麻田散鐵系等。
日文名稱: ステンレス鋼
「不鏽鋼」出現在5領域的7道練習題中（金屬材料與合金, 腐蝕與表面處理, 材料的加工與接合等）。
這個名詞所屬的領域: 金屬材料與合金
不易生鏽的來源
不鏽鋼不易生鏽，是因為表面形成以Cr氧化物為主、厚度數nm左右的鈍化膜，防止金屬溶出。Cr超過約11%時鈍化膜能穩定形成，Cr越多耐蝕性越高。在有氧的環境中，鈍化膜即使受損也會自然再生，但在氯離子多的環境中，其弱點會被破壞而發生孔蝕或間隙腐蝕。在海水環境中會選擇添加Mo的SUS316等。要注意它只是不易生鏽，並不是在任何環境下都不會生鏽。
依顯微組織分類
代表性的SUS304（18%Cr-8%Ni）中，Ni使沃斯田鐵穩定，因此在室溫下也具有FCC組織，屬於沃斯田鐵系，延性與焊接性良好，退火狀態下幾乎無磁性。幾乎不含Ni的SUS430等是BCC的肥粒鐵系，具有磁性，價格較低。含Cr約13%且碳多的SUS410等是麻田散鐵系，經淬火硬化，因此用於刀具等。此外，沃斯田鐵與肥粒鐵各半的雙相系，強度與耐應力腐蝕破裂性優異。
敏化與應力腐蝕破裂
將沃斯田鐵系不鏽鋼加熱到500〜800℃左右時，晶界上析出Cr碳化物，其周圍的Cr減少而使鈍態變弱。這稱為敏化，會成為焊接熱影響區晶界腐蝕的原因。對策是使用降低碳量的SUS304L，或以Ti、Nb碳化物固定碳的鋼種。此外，沃斯田鐵系在高溫氯化物環境中容易發生應力腐蝕破裂，去除殘留應力或改用雙相系是其對策。
練習不鏽鋼的題目
18%Cr-8%Ni的沃斯田鐵系不鏽鋼（SUS304）的性質，下列何者正確？
- A因含Cr多而屬於麻田散鐵系的不銹鋼，經油淬或水淬即可大幅硬化
- B雖然含Ni，仍屬於BCC的肥粒鐵系，即使在退火狀態也會被磁鐵強烈吸引
- C為FCC的沃斯田鐵組織，淬火不會硬化，退火狀態下幾乎無磁性
查看答案與解析
正確答案：C. 為FCC的沃斯田鐵組織，淬火不會硬化，退火狀態下幾乎無磁性
SUS304含有約8%使沃斯田鐵穩定的Ni，因此在室溫下仍保持FCC的沃斯田鐵組織。冷卻時不發生變態，因此淬火不會硬化，強化要以冷加工進行。退火狀態下幾乎無磁性，但經強烈冷加工後，部分會轉變為加工誘發麻田散鐵，變得能被磁鐵吸附。由於是FCC，低溫下也不顯示延性-脆性轉移，可用於低溫容器。淬火會硬化的是含Cr約13%且含碳較多的SUS410等麻田散鐵系。幾乎不含Ni、為BCC且具強磁性的是SUS430等肥粒鐵系。
不鏽鋼在大氣或水中不易生鏽的主要理由為下列何者？
- A添加Ni使合金的標準電極電位變得與金或鉑一樣惰性，因而不易溶解
- B表面成長出厚度達數mm的緻密氧化皮，使金屬與外界的水與氧完全隔絕
- C含Cr約11%以上，表面形成厚度數nm的鈍化膜並能自行再生
常見問題
不鏽鋼會被磁鐵吸住嗎？
肥粒鐵系與麻田散鐵系會被磁鐵吸住。無磁性的沃斯田鐵系SUS304，經強烈冷加工後部分會成為加工誘發麻田散鐵，也會變得能被磁鐵吸住。
SUS304與SUS316有什麼不同？
SUS316含Mo約2〜3%，對氯離子造成的孔蝕與間隙腐蝕較強。在海水或鹽分多的環境中會選擇SUS316等。
不鏽鋼經淬火會變硬嗎？
麻田散鐵系經淬火會硬化，但沃斯田鐵系與肥粒鐵系在冷卻時不發生變態，因此淬火不會硬化。沃斯田鐵系以冷加工強化。
解析中的「不鏽鋼」
不鏽鋼含Cr約11%（規範定義為10.5%）以上，因此表面形成以Cr氧化物為主、厚度僅數nm左右的鈍化膜，防止金屬進一步溶出。
不鏽鋼在大氣或水中不易生鏽的主要理由為下列何者？沃斯田鐵系不鏽鋼淬火不會變成麻田散鐵，Cr的蒸發也不是主要原因。
焊接SUS304等沃斯田鐵系不鏽鋼時，在離焊道稍遠的熱影響區有時會發生晶界腐蝕（weld decay）。其原因與對策的…FCC的沃斯田鐵系不鏽鋼與鋁合金滑移系統多，在低溫下差排也容易運動，因此不顯示明顯的轉移，被用於液化氣體儲槽等低溫用途。
在低溫下明顯出現由延性轉為脆性的轉移（延性-脆性轉移）的材料是下列何者？FCC的銅與沃斯田鐵系不鏽鋼是n大的代表例。
退火銅在塑性區的真應力σ與真應變ε的關係以 σ = Kεⁿ 表示，設 K = 530 MPa、n = 0.44。真應變…代表例是高溫氯化物環境中的沃斯田鐵系不鏽鋼，以及含氨環境中的黃銅（季裂）。
關於應力腐蝕破裂的敘述，下列何者正確？
出現「不鏽鋼」的題目（7題）
- 18%Cr-8%Ni的沃斯田鐵系不鏽鋼（SUS304）的性質，下列何者正確？
- 不鏽鋼在大氣或水中不易生鏽的主要理由為下列何者？
- 焊接SUS304等沃斯田鐵系不鏽鋼時，在離焊道稍遠的熱影響區有時會發生晶界腐蝕（weld decay）。其原因與對策的組合何者正確？
- 在低溫下明顯出現由延性轉為脆性的轉移（延性-脆性轉移）的材料是下列何者？
- 退火銅在塑性區的真應力σ與真應變ε的關係以 σ = Kεⁿ 表示，設 K = 530 MPa、n = 0.44。真應變為0.10時的真應力最接近下列何者？
- 關於應力腐蝕破裂的敘述，下列何者正確？
- 設在某溫度下，純Cr與Cr₂O₃共存的平衡氧分壓為p₀。在相同溫度下，Cr活性為0.10的合金與純Cr₂O₃共存的平衡氧分壓約為p₀的幾倍？反應取 4/3 Cr + O₂ → 2/3 Cr₂O₃。