121技師期刊 64、65 合輯

一、前言

台灣社會近來接續地發生許多食品安全事

件，造成大眾極大的恐慌；之前的食品含毒塑

化劑問題疑懼猶在，接著 2013 年順丁烯二酸酐

化製澱粉、劣質進口米混充為省產高級米、斃

死豬再加工、胖達人香精麵包、有毒便當盒、

到日前的大統食用油及醬油以化學原料造假，

富味鄉油品摻混棉籽油等一個接一個爆出來好

不驚人。原來美食王國的台灣卻暗藏著諸多危

機，讓人懷疑台灣充斥了化學造假高手？這難

道是與出了個諾具爾化學獎天才有關？其中不

銹鋼毒便當盒含超量的錳問題，連日媒體亦多

所報導，有人說要買 300 系列的不銹鋼材做的

就安啦，有人說要測試無磁性的才是正牌不銹

鋼，莫衷一是。記得我在技師報第 439 期 “戲

說鋼鐵 “ 一文中對鋼鐵有過一些報導，亦曾對

不銹鋼有過簡單的介紹。現在想趁這機會來稍

為深入一點認識不銹鋼；其實我們不必花太多

時間去瞭解它，畢竟冶金學 ( METALLURGY ) 是一種滿專業的學問，所謂術業有專攻，要深

入瞭解的事就讓冶金技師去傷腦筋吧。

二、不銹鋼是什麼

工業上金屬分兩大類：鐵及非鐵金屬，鐵

類中的鐵與鋼其分野在成分中碳含量的多寡，

一般來說鋼的碳含量在 2% 以下，是日常生活

中用得最多的金屬材料。而不銹鋼是鋼鐵工業

中的一種特殊合金鋼種；是在鋼材煉製過程中

另外添加了鉻、鎳、錳、鉬等合金材料，以改

善普通鋼材原有性質如防銹，或呈現其他特殊

性質，來適合不同目的與用途的合金鋼種，是

一種較高級的鋼鐵材料。

請注意，有二點我要特別強調； 1. 不銹鋼

並非完全不會生銹，在英文原文 STAINLESS STEEL 一辭中已清楚地表達出它是較少生銹機

會而己，並非完全不會生銹腐蝕的。通常金屬

的腐蝕速率小於 0.01mm/ 年，才被認為是完全

耐蝕的，而小於 0.1mm/ 年的只是耐蝕的。基本

上不銹鋼的防銹蝕機制，是建構在其成分中富

含量 (11.5% 以上 ) 的鉻合金 (Cr)，在鋼材的表

面生成了緻密堅硬防銹蝕的氧化鉻 (Cr2O3) 保護膜，阻絕了隨後的致銹物質的入侵而達成的。

2. 它比防蝕塗層強的原因是它不只是金鐘罩的

廖耀宇　技師

認 識 不 銹 鋼

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工程技術

觀念而己；你看，不銹鋼中的鉻元素為了抗銹

防蝕自我犧牲，形成了金鐘罩，這金鐘罩破了

裡面還有，層出不窮，你中有我，我中有你，

就是把金鐘罩熔為一體而百銹不侵，而塗層防

銹只有表面功夫，根本望塵莫及的。

不銹鋼的不易腐蝕特性延長了鋼材的使用

壽齡，雖然價格較高但一分價錢一分貨，它能

百分之百回收，在今日強調綠色環保節能的社

會，它就是綠色環保材料，其高附加價值已日

漸為社會大眾所認知而愛用。

三、不銹鋼的製造

當年中鋼建廠及擴建時，我曾在廠區逛蕩

過一些日子，對鋼鐵從原料 ( 鐵礦砂 + 焦炭 +石灰石 ) 在高爐中冶煉出生鐵 (PIG IRON)，生

鐵氧化去除雜質成熟鐵 (WROUGHT IRON)，若將生鐵置於熔鐵爐中調質熔煉成鑄鐵 (CAST IRON)，或將生鐵放到轉爐 (BOF) 中吹煉，調

控其碳含量而成鋼 (STEEL) ，這些冶煉、鑄

造、熱軋、冷軋的製程稍有認識，而不銹鋼

的製造不必一貫作業那就單純多了。早年不銹

鋼的產製是將鋼料及要添加的鉻鎳等合金，

置於電爐中一段式就煉製出來的。隨著品質

與成本的要求，技術的精進，現今多數已採

用二段式的電爐 + AOD ( ARGON OXYGEN DECARBURIZATION) 轉爐的精煉技術生產，

更進一步亦有用三段式的電爐 + 轉爐 + VOD 真

空爐 (VACUUM OXYGEN DECABURIZATION) 作真空處理的方式。另外像中鋼這種一貫作業

大鋼鐵廠，亦可直接以高爐鐵水來冶煉不銹鋼，

但因不符經濟規模的效益而停用了。反正基本

上就是在融化的鋼料中，添加上你所要的鉻鎳

等防蝕合金或其他特定元素，調節碳矽等雜質

含量，就製造出不銹鋼材，再經由各種處理及

加工方式，產出了市場上所見到的各式各樣不

銹鋼產品。

四、台灣的不銹鋼

不銹鋼是高檔的鋼材，其使用亦能反映出

社會的生活水準與富足程度。我剛畢業工作的

50 年代，市面上很少看到使用不銹鋼 ( 台語通

稱白鐵 ) 的，連鋼鐵亦是只用拆船所製的再生

鋼，有用到不銹鋼亦全要從日本進口，價錢要

比一般碳鋼高出好多好多倍。隨著經濟的繁榮

社會的進步，1983 年唐榮鐵工廠建造了不銹鋼

廠，開啟了自產不銹鋼的先河。

由於台灣氣候燠熱潮濕，讓不銹鋼得以廣

泛地應用到機械製造、金屬製品、營建、家電、

傢俱、運輸等產業上，現今每年每人的平均使

用量甚至超過日本呢。目前台灣主要的不銹鋼

製造廠家有燁聯、燁興、唐榮、華新麗華、榮

剛、中鋼、千興、東盟、嘉發等十多家，主要

生產板類及條類不銹鋼。而加工業者就很多，

大規模的如大成、允強、彰源等公司以生產不

銹鋼管類等為大宗。

台灣不銹鋼年產量約 255 萬噸左右，已能

100% 自給，其中板類的熱軋不銹鋼捲產量約

85 萬噸，冷軋不銹鋼捲產量約 110 萬噸，長條

類 ( 管、棒、盤元、型鋼 ) 產量約 60 萬噸。不

銹鋼以燁聯鋼鐵為龍頭老大，燁聯已是東南亞

最大的不銹鋼生產廠商 ( 全球最大廠為大陸的

太原鋼鐵，年產能為 300 萬噸 )，其煉鋼產能達

100 萬噸。台灣不銹鋼市場每年亦有約 92 萬噸

從國外進口 ( 以日本為主 )，而出口量約 132 萬

噸。

台灣不銹鋼產品中有九成是屬於 300 系列

不銹鋼，由於鉻是造成不銹鋼具有防銹蝕功能

的關鍵主角，而鎳 (Ni) 更是寡佔金屬，完全須

仰賴進口價格昂貴 (30 幾年前國際市場鎳每噸

二千美元，但數年前曾飆漲至近 5 萬美元，比

黃金還漲得兇 )，光鉻鎳這兩種原料就會佔不銹

鋼成本的 6 成以上，因此價格變動很大。通常

不銹鋼價格約為碳鋼的 4~10 倍間，而這主要在

看鎳的含量多寡而定，例如當 300 系為 12 萬元

/ 噸的時候，不用鎳的 400 系只需 5 萬多元就

可買到，當然啦進口貨要更貴一些。因而廠商

開發出節鎳型不銹鋼，用替代性材料取代鎳的

用量。而一般用鎳較少的 200 系的成本就會比

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300 系低個 25% 左右，但我想 200 系作為替代

性材料元素的錳 (Mn)，若有不肖廠商為壓低成

本，使含量超過標準或應用到不該用的產品上，

可能就是造成今日有毒便當盒的原因吧 。 台灣目前幾個大廠都是在生產 300 系列及

400 系列的不銹鋼，由於市場有限，生產的鋼

種不多，只有個位數字。而 200 系列主要來自

千興不銹鋼公司，年產量約 1.7 萬噸。

五、不銹鋼的種類

不銹鋼既是特殊鋼材的一種，其種類當然

亦是形形式式，各有巧妙，一般基本的分類有；

A. 依產品的外觀分類，可分為板類及條類兩大

類；

1. 板類又可分為熱軋鋼板及冷軋鋼板，

其下再分各種不同構成成分的如 200系列鋼板、300 系列、400 系列鋼板等

等。

2. 條類又可分為直棒、盤元、鋼線、鋼

管、型鋼、磨光棒等。

B. 依鋼材的金相組織來分，可分為；

1. 沃斯田鐵系 (AUSTENITIC SERIES)2. 麻田散鐵系 (MARTENSITIC SERIES)3. 肥粒鐵系 (FERRITIC SERIES)4. 析 出 硬 化 系 (PRECIPITATION

HARDENABLE SERIES)5. 雙相系 (DUPLEX SERIES) 等後兩種迄今使用量不多，而金相組織是冶

金學問題，我們就不去深究。

C. 依鋼材的合金組成及鋼種編號分類，可分為；

1. 鉻鎳錳系 ---- 200 系列

2. 鉻鎳系 ---- 300 系列

3. 鉻系 ---- 400 系列 4. 低鉻系 ---- 500 系列

5. 鉻鎳系之析出硬化型 ---- 600 系列等等

這是我們市場上最常見的種類表示方式，

讓我花點時間來說明一下；

各國政府為規範其各自市場的不銹鋼種

類品質，都有自己的一套國家標準規範 ( 如同

藥品的配方 )，我們中華民國用的是 CNS，大

陸用的是 GB，美國用的是 AISI，日本用的是

JIS，德國用的是 DIN 等等。

我們 CNS 就有規範不銹鋼的相關規定；例

如 CNS 8497 G3163 是熱軋不銹鋼鋼板、鋼片及

鋼帶的標準規範，內中不銹鋼種類的標示，就

是用 3 位阿拉伯數字來表示的，如同美國 AISI(美國鋼鐵協會 ) 或日本 JIS 所採用的。只是日本

以 SUS 來標榜是不銹鋼 (S 為鋼鐵類 US 為不銹

)。例如市場最常見的 304 不銹鋼，美規為 AISI 304，日規為 SUS 304 等，若有衍生種就在數字

後加上大寫英文字來區別，例如 AISI 316L 就

是 316 的低碳特殊型鋼種，AISI 316N 就是 316的加氮型，AISI 316Ti 就是 316 的加鈦特殊型。

而中國大陸或歐陸俄國是採用另外的標示

方式；它是以該鋼材中鐵以外的關鍵元素符號

來表示其主要成分，及阿拉伯數字來表示其含

量數值 (% 值 ) 。例如 AISI 304 鋼種大陸寫成

oCr18Ni9；前面的 o 表示含碳 (C) 量在 0.08%以下 ( 若為“1＂ 表示含碳量為 1/1,000) ，關

鍵元素的鉻有 18% 鎳有 9%。一樣在後面有時

會加上大寫英文字母來表示特殊型等。市場

上可見到不銹鋼產品為了簡單化，就僅只標示 “18/9＂ 而己。

六、常用不銹鋼的特性與用途

現今的不銹鋼種類大概已不下一、二百種

之多，光 CNS 8497 就規範了 59 種。成分製法

各有不同，當然亦就各具特性，用途不一了。

茲將市場常用的或具代表性的整理如表 1：常

用不銹鋼的關鍵成分、特性與用途表。

由於不銹鋼是合金鋼，往往單位重量會比

一般碳鋼的 7.85kg/mm/ 平方米來得重，例如

316 就是 7.98kg/mm/ 平方米，這是我們在估算

時要注意的，亦可參考 “CNS 9267 G1020 不銹鋼板及鋼片之質量計算方法＂ 。

七、正確選用不銹鋼

從上述的簡單介紹，我們可以認識到：

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1. 不銹鋼不是完全不會生銹，各鋼種依

成分不同，其耐銹蝕程度各異。

2. 不銹鋼是合金鋼，其關鍵合金成分是

鉻、鎳、錳、鉬等，不同成分，不同

比例，不同製程，都會有不同的性能

及用途，正確的選用才能達成功能發

揮效用。

3. 不銹鋼的價錢比碳鋼貴很多，本身各

鋼種間的價格亦出入很大，所以務必

要注意到選用正確的鋼材及容易取得

的產品，才不會造成浪費。

4. 以是否無磁性來作為是否是不銹鋼的

判別是不正確的，麻田散鐵系的 410

及肥粒鐵系的 430 就具有磁性的，而

沃斯田鐵系的 304 亦有可能在特定情

況下帶弱磁性。

在中國國家標準裡面，亦訂有許多不銹鋼

產品的規範及檢驗，如鋼釘、螺栓、鉸鏈、欄

杆、鋼線、鋼管等等，甚至連飯盒及保溫杯都

有，製作前或選用前先看一看，就不會錯用拿

含錳高的不銹鋼來作便當盒了。目前日常生活

中用到不銹鋼的機會越來越多；譬如不銹鋼水

塔，要用 304 的材質，1,000 公升容量的鋼皮厚

要 0.6mm。冷熱水管一般用 304，但高級住宅

用 316 亦一點都不浪費，因為它會更耐氯更耐

久。有人在濱海公園用不銹鋼管作欄杆，說是

表 1 常用不銹鋼： 關鍵成分、特性與用途表種類符號

關鍵成分 (%)特性 用途

Cr Ni Mn Mo 其他

201 16.0~18.0 3.5~5.5 5.5~7.5 -- N <0.25 低鎳代用鋼種，價較廉同 301，旗桿，香爐，日常用品 車體

202 17.0~19.0 4.0~6.0 7.5~10.0 -- N <0.25 低鎳代用鋼種，要注意含錳量高

同 302，建材，零件 一般用途

301 16.0~18.0 6.0~8.0 <2 -- -- 加工硬化率高，延性佳螺栓、彈簧、鋼構造、車體 、航空機材

302 17.0~19.0 8.0~10.0 <2 -- -- 含 C 較高，有較高冷軋強度

一般用途，零件 廚具 食品製造設備

304 18.0~20.0 8.0~10.5 <2 -- -- 最常用鋼種，耐蝕，成形性佳

用具 化工、醫療設備 配管 欄杆 容器 餐具

304L 18.0~20.0 9.0~13.0 <2 -- C<0.03 低碳型，易熱處理，機械性較差

耐熱零件核電建材 適焊接及不易熱處理者

316 16.0~18.0 10.0~14.0 <2 2.0~3.0 -- 次常用鋼種，含鉬，耐海水侵蝕

食品工業 船舶裝配 海邊設施用品

316L 16.0~18.0 12.0~15.0 <2 2.0~3.0 C<0.03 低碳、耐蝕，易熱處理316 之特殊型 耐海水化工設備，冷劑儲槽

317 18.0~20.0 11.0~15.0 <2 3.0~4.0 -- 鉬量高，更耐蝕造紙印染石化核電工業 海洋大氣環境用

410 11.5~13.5 -- <1 -- -- 加工性佳，硬度高，較便宜 機械零件 刀具 彈簧 醫療器材

440A 16.0~18.0 -- <1 -- -- 具有磁性，硬度高，韌性大

刀具 外科器材 軸承 量具 機械滾子

430 16.0~18.0 -- <1 -- -- 價廉，熱脹率低加工性佳

304 替代品 家電產品 一般用品 廚具 配件

434 16.0~18.0 -- -- 0.75~1.25 -- 含鉬，具磁性，比 430耐蝕

餐具 汽車用品 雨刷 車輛外殼

630 15.0~17.5 3.0~5.0 <1 -- Cu 3~5Nb0.15~0.45 析出硬化系不銹鋼

機械零件 石化設備 軸承 高爾夫桿頭

廖耀宇整理製表

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有照規範辦理，幾年後發現有點銹斑而不解。

這就是用材不當的問題了，因為你沒有考慮到

現場富鹽分的環境條件，這情況下應該選用

316 的 ( 我發現公廁亦有這種問題，但在乾燥且

阿摩尼亞少就不必大材小用浪費預算了 )。這都

是要有判斷及經驗的取捨才能恰如其份的。

毒物專家說不銹鋼中可能會釋出的鐵、鉻、

錳、鎳等金屬，日積月累超標都會對人體造成

危害。所以我們不但要有選材的認知，亦要有

日常生活的常識；例如不銹鋼餐具不要裝盛很

酸的湯水，餐具表面避免括毛粗糙，水壺鍋盆

不能乾燒變色等等，這都可以減少中毒傷身的

機會。

八、結語

不銹鋼的使用讓我們的生活過得更亮麗，

更精彩，但不當的使用亦會讓我們傷心 ( 荷包

失血 )，或者傷身 ( 貽害健康 )。在今日“騙＂ 很大的社會，道德淪喪，笑貧不笑娼的氛圍，

造就層出不窮貪圖暴利的黑心商人，為競爭謀

利可能就有黑心商品的出現；正如含錳的 200系列不銹鋼，本來就不能作便當盒用的，但就

有人更可惡的為賺更多錢，而使用更便宜來路

不明，錳含量超高的鋼品，就會出現某部長所

感嘆的 “人心險惡 ＂的狀況，那就代誌大條了。

這時政府若把關有失，或迫於壓力 ( 如美牛事

件 ) ，消費者就任由宰割了。

說起來很悲哀，台灣真是個公權力不張的

地方，你看兩年前的塑化劑案，消費者求償 27億元，恐龍法官判賠 120 萬元，多無奈呀！要

知道哦，這只是一審而已，台灣的司法經驗是

三審豬腳麵線的，很可笑吧，這種事情不但歷

史上發生過，現在已習以為常了。政府一旦失

能，我們只有靠自己平日對事物有所認識，知

所選擇，而趨吉避兇自求多福吧，這亦是我要

寫這篇報導的原因。

我一直很疑惑；台灣“騙＂很大“假＂太多，

已經很久了，美食王國跟洗腎王國有沒有因果

關係？生殖率何以越來越低？當小小“爺們＂

的人數比例開始少於小小＂娘們＂時，難道不

須有所警覺？我認為這都很值得探討的，套句

電視劇神探狄仁傑愛說的話；“ 技師，你怎麼

看 ？＂

參考資料：[1] 中國國家標準 經濟部標準檢驗局

[2] 鋼鐵年鑑 (2012 年 ) 金屬工業研究發展中心

[3] 公共工程施工綱要規範 行政院公共工程委

員會

[4] 機械工程手冊 五南圖書出版公司印行

[5] 標準機械設計圖表便覽 小栗富士雄等著

[6] 不銹鋼的種類與特性 工業材料期刊 邱江明

[7] 金屬材料對照手冊 理工科技顧問有限公司

編箸