不銹鋼301（Stainless Steel 301）是一種奧氏體不銹鋼，具有較高的強度和優良的耐腐蝕性，並且能夠通過冷加工顯著提高硬度和強度。以下是關於301不銹鋼的詳細介紹：
1. 化學成分（以重量百分比計）
- 碳（C）：≤ 0.15%
- 錳（Mn）：≤ 2.00%
- 矽（Si）：≤ 1.00%
- 鉻（Cr）：16.0% – 18.0%
- 鎳（Ni）：6.0% – 8.0%
- 磷（P）：≤ 0.045%
- 硫（S）：≤ 0.030%
- 氮（N）：≤ 0.10%
2. 主要特性
- 高強度與高硬度：經過冷加工後，301不銹鋼的強度和硬度會大幅增加，因此經常用於需要高強度的應用場合。
- 優異的耐腐蝕性：雖然301不如304不銹鋼耐蝕，但在一般環境條件下仍能提供良好的抗腐蝕能力。
- 良好的可成形性與可加工性：適合於沖壓、彎曲、拉伸等工藝。
- 優異的抗疲勞性：適合用於需要反覆變形的彈性元件，例如彈簧和彈片。
3. 機械性能（冷加工後）
- 抗拉強度（Tensile Strength）：520 – 2000 MPa（視冷加工程度而定）
- 屈服強度（Yield Strength）：205 – 1500 MPa
- 延伸率（Elongation）：≤ 40%
- 硬度（Hardness）：
- 退火狀態（Annealed）：≤ 183 HB
- 冷加工後可達 HV 600 以上
4. 主要應用
- 彈簧與彈片：如電子元件中的彈簧片、開關簧片等。
- 鐵道與汽車零部件：用於需要高強度和耐久性的部件，如鐵道車廂、汽車框架等。
- 工業設備：適用於輸送帶、壓力容器、建築支撐結構等。
- 航空航天領域：部分結構件和內部部件採用301不銹鋼。
- 耐腐蝕環境：例如食品加工、化學設備等，但若腐蝕環境較嚴苛，304或更高等級的不銹鋼更適合。
5. 301 不銹鋼與 304 不銹鋼的比較
| 性質 | 301 不銹鋼 | 304 不銹鋼 |
|---|---|---|
| 含鎳量 | 6.0% – 8.0% | 8.0% – 10.5% |
| 耐腐蝕性 | 較低 | 較高 |
| 強度 | 更高（經冷加工） | 相對較低 |
| 可成形性 | 一般 | 優良 |
| 成本 | 較低 | 較高 |
6. 焊接與熱處理
- 焊接性：301 不銹鋼可以通過常規方法焊接，但為了避免晶間腐蝕，通常建議焊後進行適當的退火處理。
- 熱處理：
- 固溶退火（Solution Annealing）：1010 – 1120°C，然後快速冷卻。
- 不能通過熱處理硬化，只能通過冷加工提高硬度。
7. 表面處理
301 不銹鋼可以經過各種表面處理，例如：
- 拋光（Polishing）
- 拉絲（Brushed Finish）
- 電解拋光（Electropolishing）
- 噴砂（Sandblasting）
這些處理方式可根據不同應用需求來提升外觀與耐蝕性。
結論
301 不銹鋼因其高強度、良好的耐腐蝕性以及優異的冷加工性能，被廣泛應用於工業、建築、汽車、電子等領域。雖然其耐蝕性不及304不銹鋼，但在對強度要求較高且腐蝕環境相對溫和的情況下，301 是一種經濟且高效的選擇。