304 與 316 不銹鋼：真正的差異是什麼？

不鏽鋼是機械加工產業的基石，因其優異的耐腐蝕性、耐用性和美觀性而備受推崇。不銹鋼既能承受惡劣的環境，又能保持結構的完整性，使其成為從廚房設備到船舶五金等廣泛應用的首選材料。在眾多不銹鋼等級中，304 和 316 因其多功能性和性能而被廣泛使用。寶仕能是一家專門從事精密加工的公司，選擇合適的不銹鋼等級對於提供高品質的零件至關重要。本博文深入比較 304 與 316 不銹鋼，探討它們的特性、應用與差異，同時也探討它們與 430、303 和 409 等其他材質的比較。透過瞭解這些差異，您可以為您的加工專案做出明智的決策。

什麼是 304 不銹鋼？

304 不銹鋼18/8」不銹鋼是由 18-20% 鉻和 8-10.5% 鎳組成的奧氏體等級，最大含碳量為 0.08%。這種成份具有極佳的耐腐蝕性，使其適用於各種環境。它的多功能性來自於它的可成形性、可焊接性和保持拋光外觀的能力，這也是它成為全球最常用不銹鋼等級的原因。

304 不銹鋼具有很高的耐腐蝕性，可抵抗多數氧化性酸和一般環境的腐蝕，但在氯化物含量高的環境中容易產生點蝕。在溫度高達 870°C (1600°F) (間歇性使用) 及 925°C (1697°F) (連續性使用) 的情況下，304 不鏽鋼的表現良好，適合高溫應用。退火狀態下的非磁性及優異的可成形性，使其成為下列應用的最愛：

• 食品加工:油炸機、預備台和炊具，因為符合 FDA 的衛生規定。
• 廚房設備:水槽、電器和銀器的衛生和耐用性。
• 建築:護牆板、電梯和浴室隔間的美觀。
• 醫療設備:托盤和手術工具，因其無反應特性。

此外，304 不銹鋼有多種材質可供選擇。 表面處理從霧面到鏡面，可針對設計應用進行客製化。與其他材質相比，它更易於加工，也使其成為許多專案的成本效益之選。

什麼是 316 不銹鋼？

316 不銹鋼是另一種奧氏體等級，與 304 相似，但有一個主要差異：添加了 2-3% 的鉬。其成分包括 16-18% 鉻、10-14% 鎳，最大碳含量為 0.08%。鉬可顯著增強其耐腐蝕性，特別是針對氯化物，例如海水或除冰鹽中的氯化物，使其成為嚴苛環境的理想選擇。

由於此材質在鹽水環境中表現優異，因此常被稱為「海洋級」不銹鋼。與 304 不銹鋼一樣，它在退火狀態下無磁性、可焊接且可成型，但其較高的加工硬化率會使加工稍具挑戰性。316 不鏽鋼常用於下列領域：

• 海洋應用:船軌、鋼絲繩和梯子的耐海水性。
• 化學加工:鍋爐、加熱器和儲槽的耐化學性。
• 製藥設備:需要高潔淨度和耐腐蝕性的設備。
• 醫療設備:外科植入物和工具的生物相容性。

316 不鏽鋼在高溫下也能保持良好的機械特性，在 843°C (1550°F) 以上和 454°C (850°F) 以下的溫度下表現最佳。其抗點蝕和縫隙腐蝕的能力使其成為對耐用性要求極高的應用的首選。

304 和 316 不銹鋼之間有什麼差異？

要瞭解 304 和 316 不銹鋼的不同之處，必須檢視它們的化學成分、機械特性、耐腐蝕性、成本和可加工性。以下是詳細的比較。

化學成分

304 和 316 不銹鋼的主要區別在於合金含量，特別是 316 中鉬的含量。

元素	304 (%)	316 (%)
鉻	18-20	16-18
鎳	8-10.5	10-14
鉬	0	2-3

316 中添加的鉬是增強其耐腐蝕性的關鍵因素，而較高的鎳含量則提高了其韌性和延展性。

效能比較

根據 ASTM A240 標準，304 和 316 不銹鋼具有相似的機械特性，可確保它們在加工應用上都非常堅固耐用。

財產	304 不銹鋼	316 不銹鋼
拉伸強度 (最小值)	75 ksi (517 MPa)	75 ksi (517 MPa)
屈服強度 (最小值)	30 ksi (207 MPa)	30 ksi (207 MPa)
伸長率 (最小值)	40%	40%
硬度 (最大值)	201 HB	217 HB

雖然某些資料來源顯示拉伸強度略有不同（例如 304 為 500-700 MPa 對 316 為 400-620 MPa），但標準規格顯示強度相當，因此選擇時應更注重耐腐蝕性而非機械性能。

耐腐蝕性

這兩種材質都具有優異的耐腐蝕性，但在氯化物暴露量高的環境中，例如沿海地區或化學加工廠，316 的耐腐蝕性優於 304。316 中的鉬具有優異的抗點蝕和縫隙腐蝕能力，使其成為海洋和工業應用的理想材料。例如，像芝加哥豆（雲門）這樣的結構就是由 316 不銹鋼製成，以承受城市和環境的曝露。相比之下，304 則足以應付室內或侵蝕性較低的環境，例如食品加工或建築應用。

成本

由於鉬和鎳含量較高，316 不銹鋼通常比 304 貴 20-40%。在大型專案中，這種成本差異可能非常顯著，因此當耐腐蝕性要求適中時，304 是更經濟的選擇。

機械加工性

在機械加工中，304 不銹鋼通常比 316 更容易加工。316 中較高的鎳和鉬含量會增加其加工硬化率，從而導致更大的刀具磨損和更高的加工成本。不過，只要有適當的工具和技術，兩種材質都能有效加工。如 Geospace Technologies 等資源所述，對於高精密加工，304 可能是降低生產成本的首選。

耐熱性

這兩種材質在高溫下都有良好的表現，304 適合在 925°C (1697°F) 以下持續使用，而 316 則在 843°C (1550°F) 以上、454°C (850°F) 以下表現最佳。然而，長時間暴露在高溫 (425-860°C) 下可能會造成 304 的腐蝕，而 316 則因其含鉬量而能保持較佳的穩定性。

304 與其他不銹鋼等級的比較

304 和 316 是最常見的奧氏體不銹鋼等級，其他不銹鋼等級如 430、303 和 409 則用於特定應用。以下是比較它們的差異。

304 與 430 不銹鋼

430 不鏽鋼是鐵素體等級，含 17% 鉻，不含鎳，因此具有磁性，耐腐蝕性比 304 較差。它通常用於對成本敏感的應用，如汽車飾件、家電元件和建築面板，在這些應用中，適度的耐腐蝕性已經足夠。然而，430 對酸性環境的耐受性較差，在嚴苛的條件下，其表現可能不如 304。430 的成本較低，對於以預算為優先考量的專案來說較具吸引力，但 304 則因其優異的耐蝕性和可成形性而成為首選。

304 與 303 不銹鋼

303 不銹鋼是一種類似 304 的奧氏體等級，但添加了硫 (0.15%) 以增強機加工性能。這使得它非常適合需要大量加工的應用，例如螺帽、螺栓和齒輪。然而，與 304 相比，硫會稍微降低其耐腐蝕性及可焊接性。對於以易於加工而非最大耐腐蝕性為優先考量的專案而言，303 是更好的選擇，但 304 仍是一般用途的標準。

304 與 409 不銹鋼

409 不銹鋼是含 11% 鉻的鐵素體等級，專為汽車排氣系統等高溫應用而設計。它具有中等的耐腐蝕性和良好的耐熱性，但在腐蝕環境中的耐久性不如 304。其較低的成本使其適用於對高溫有疑慮的應用，但在一般使用中，304 因其較佳的耐腐蝕性及可成形性而成為首選。

哪一個更好？304 或 316 不銹鋼？

304 和 316 不銹鋼孰優孰劣，取決於您專案的具體要求。如果您的應用涉及暴露於惡劣環境（如鹽水或侵蝕性化學品），316 不銹鋼可能是更好的選擇，因為它具有優異的耐腐蝕性。舉例來說，像船軌之類的船用五金件或化學加工設備，都可從 316 的抗氯蝕能力中獲益。相反地，對於不太在意腐蝕的應用，例如室內廚房設備或建築面板，304 不銹鋼以較低的成本提供優異的性能。

考慮食品加工廠：304 不銹鋼通常用於水槽和檯面就足夠了，因為它能抵抗食品酸性物質和清潔劑的腐蝕，同時符合 FDA 標準。相反，處理侵蝕性化學品的藥廠可能會選擇 316，以確保設備的壽命。預算限制也會造成影響，因為 304 成本較低，對於有中度腐蝕需求的大型專案較有吸引力。

304 和 316 不銹鋼哪一種更堅固？

在比較強度時，根據 ASTM A240 標準，304 和 316 不銹鋼幾乎完全相同，都具有 75 ksi 的最低抗張強度和 30 ksi 的屈服強度。有些資料顯示，由於 316 的鉬含量較高，因此在溫度較高的情況下，其表現可能略佳，而其他資料則顯示 304 在一般情況下可能略勝一籌。然而，這些差異微乎其微，而且強度很少是決定因素。相反，在選擇兩者時，應將重點放在耐腐蝕性、成本及可加工性上。

加工的實際考量

在加工行業中，選擇 304 和 316 不銹鋼可以影響生產效率和成本。304 不銹鋼因其加工硬化率較低，通常較易加工，可減少刀具磨損和加工時間。316 不銹鋼的鎳和鉬含量較高，加工硬化速度較快，可能會增加刀具磨損，需要更堅固的加工策略。對於高精密零件，加工人員可能會偏好 304 來降低成本，但對於暴露在惡劣環境下的零件，316 通常是必要的。

表面處理也在加工中扮演重要角色。這兩種材質都可以進行表面處理，以達到從拉絲到拋光的各種外觀，這對於建築面板等美學應用非常重要。此外，304 和 316 在退火狀態下都是無磁性的，但冷加工時可能會產生輕微的磁性，尤其是 304，這可能是特定應用的考量因素。

實際應用

為了說明實際上的差異，請考慮下列範例：

• 食品工業:商業廚房可能會使用 304 不銹鋼製作水槽和檯面，因為它對食物酸性物質具有耐腐蝕性，而且成本效益高。然而，沿海餐廳可能會選擇 316 來製造戶外裝置，以抵擋鹹空氣的侵蝕。
• 海洋應用:船用配件（如欄杆和梯子）通常由 316 不銹鋼製成，以抵抗海水的腐蝕，而 304 不銹鋼可能足以應付內陸應用。
• 化學加工:化學工廠的儲存槽或管道等設備通常使用 316 來處理侵蝕性的化學品，而 304 則可用來處理腐蝕性較低的物質。

這些例子突顯了材料與環境和應用需求相匹配的重要性。

總結

選擇合適的不銹鋼等級對於確保加工零件的性能和壽命是非常重要的。304 和 316 不銹鋼各有其獨特的優點，304 是成本效益高、用途廣泛的一般用途選擇，而 316 則在腐蝕性環境中表現優異。其他等級如 430、303 和 409 則可滿足特定用途，從成本敏感的應用到高加工或高溫需求。在 寶石我們專精於精密加工，並對各種不銹鋼材質擁有豐富的經驗。我們擁有最先進的設備和技術精湛的團隊，可以幫助您選擇理想的材料，並提供符合您規格的高品質零件。請立即聯絡寶先能，討論您的專案，並了解我們如何將您的設計實現。