ステンレス鋼の常識

ステンレス鋼の常識

鋼とは、炭素含有量が 0.02% ～ 2.11% の鉄と炭素の合金の総称です。2.11%以上が鉄です。

鋼の化学組成は大きく異なる場合があります。炭素のみを含む鋼を炭素鋼または普通鋼といいます。鋼の製錬プロセスでは、鋼の特性を改善するためにクロム、ニッケル、マンガン、シリコン、チタン、モリブデン、その他の合金元素を添加することもできます。

ステンレス鋼は、錆びにくく、耐食性が主な特徴を持つ鋼で、クロム含有量が10.5％以上、炭素含有量が1.2％以下です。

   1. ステンレスは錆びないの？

ステンレスの表面に茶色い錆び（斑点）があると、人はびっくりします。彼らはステンレス鋼は錆びないと考えています。錆びはステンレスではありません。鋼材の品質に問題があるのか​​もしれません。実は、これはステンレス鋼に対する理解の欠如を示す一方的な間違った見方です。ステンレスは条件によっては錆びてしまいます。ステンレス鋼は、大気酸化に強い性質（錆びにくい性質）と、酸・アルカリ・塩類を含む媒体中で腐食しにくい性質（耐食性）を持っています。ただし、耐食性は化学組成、相互状態、使用条件、環境媒体の種類によって異なります。例えば、304材は乾燥した清浄な大気中では極めて耐食性に優れていますが、沿岸部に移動すると塩分を多く含む海霧の中ですぐに錆びてしまいます。したがって、どのような種類のステンレス鋼であっても、いつでも腐食や錆びに耐えられるわけではありません。ステンレス鋼は、その表面に形成される非常に薄く、固体で緻密な安定したクロムを多く含む酸化皮膜（保護皮膜）で、酸素原子の侵入と酸化を防ぎ、耐食性を獲得しています。一度何らかの原因で皮膜が継続的に損傷を受けると、空気中や液体中の酸​​素原子が侵入し続けたり、金属中の鉄原子が分離し続けて遊離の酸化鉄が形成され、金属表面も常に腐食されます。

2. 錆びにくいステンレスとは何ですか？

ステンレス鋼の腐食に影響を与える主な要因は 3 つあります。

1) 合金元素の含有量

一般的にクロム含有量が10.5％の鋼は錆びにくいと言われています。クロムとニッケルの含有量が多いほど、耐食性は向上します。例えば、304材のニッケル含有量は8%～10%、クロム含有量は18%～20%です。このようなステンレス鋼は、通常の状況では錆びません。

2) 生産企業の製錬工程

生産企業の製錬プロセスもステンレス鋼の耐食性に影響します。優れた製錬技術、高度な設備、高度な技術を備えた大規模なステンレス鋼工場では、合金元素の管理、不純物の除去、ビレットの冷却温度の制御の点で保証されます。したがって、製品の品質は安定していて信頼性があり、内部品質は良好で、錆びにくいです。逆に、小規模製鉄所の中には設備や技術が遅れているところもある。製錬工程では不純物を除去することができず、製造された製品には必然的に錆が発生します。

3) 外部環境

乾燥した気候で通気性の良い環境は錆びにくいです。ただし、空気の湿度が高い場所、雨天が続く場所、空気中の酸性やアルカリ性が高い場所では錆が発生しやすくなります。304 ステンレス鋼は周囲の環境が悪すぎると錆びます。

 3. ステンレスの錆びた箇所の対処法は？

1) 化学的方法

酸性洗浄ペーストまたはスプレーを使用して、錆びた部品を再び不動態化し、クロム酸化膜を形成して耐食性を回復します。酸洗浄後、すべての汚染物質と酸残留物を除去するために、きれいな水で適切にすすぐことが非常に重要です。すべての処理後、研磨装置で再研磨し、研磨ワックスで封止します。わずかな錆びがある部品の場合は、ガソリンとエンジンオイルを 1:1 で混ぜたものを使用し、きれいな布で錆びた部分を拭き取ることもできます。

2) 機械的方法

ブラスト洗浄、ガラスまたはセラミック粒子によるショットブラスト、消滅、ブラッシング、研磨。以前に除去した材料、研磨材料、または消滅した材料によって引き起こされた汚染を機械的方法で拭き取ることが可能です。あらゆる種類の汚染、特に異物の鉄粒子は、特に湿気の多い環境では腐食の原因となる可能性があります。したがって、機械的に洗浄された表面は、乾燥条件下で正式に洗浄される必要があります。機械的方法の使用では表面をきれいにするだけで、材料自体の耐食性を変えることはできません。そのため、機械洗浄後は研磨装置で再研磨し、研磨ワックスで封止することをお勧めします。

4. ステンレスは磁石で判定できますか?

ステンレスやステンレス製品を買いに行き、小さな磁石を持っていく人も多いでしょう。商品を見て、良いステンレスは吸収されないと思うのです。磁性がなければ錆びません。実は、これは間違った理解です。

非磁性ステンレスバンドは構造により決まります。溶鋼が凝固する過程で、凝固温度の違いにより「フェライト」「オーステナイト」「マルテンサイト」といった構造の異なるステンレス鋼が形成されますが、その中でも「フェライト」と「マルテンサイト」のステンレス鋼は磁性を持っています。 。「オーステナイト系」のステンレス鋼は総合的な機械的性質や溶接性などに優れていますが、耐食性だけでは磁性を持つ「フェライト系」のステンレス鋼の方が「オーステナイト系」のステンレス鋼よりも強いのです。

現在、市場に流通している高マンガン、低ニッケルのいわゆる200系や300系のステンレス鋼も磁性はありませんが、その性能はニッケルの多い304には遠く及びません。逆に、304 は、延伸、焼きなまし、研磨、鋳造などのプロセスを経た後も微小磁性を持ちます。したがって、磁性のないステンレス鋼を使ってステンレス鋼のメリット・デメリットを判断するのは誤解であり、非科学的です。

5. 一般的に使用されるステンレス鋼のブランドは何ですか?

201: ニッケルステンレス鋼の代わりにマンガンが使用されており、一定の耐酸性および耐アルカリ性、高密度、研磨性があり、気泡がありません。時計ケース、装飾チューブ、工業用チューブ、その他の浅絞り製品に適用されます。

202: 低ニッケル高マンガンステンレス鋼に属し、ニッケルとマンガンの含有量は約 8% です。弱い腐食条件下では304の代替となり、コストパフォーマンスに優れています。主に建物の装飾、高速道路のガードレール、都市工学、ガラス手すり、高速道路施設などに使用されます。

304：一般的なステンレス鋼は、優れた耐食性、耐熱性、低温強度と機械的特性、および高い靭性を備えており、食品業界、医療業界、工業、化学業界、室内装飾業界で使用されています。

304L：低炭素304ステンレス鋼。耐食性と成形性を備えた機器部品に使用されます。

316：Moの添加により優れた高温耐食性を有し、海水機器、化学、食品工業、製紙分野に応用されています。

321：高温応力破壊性能、高温クリープ耐性に優れています。

430：耐熱疲労性があり、オーステナイトよりも熱膨張係数が小さく、家電製品や建築装飾などに応用されています。

410: 高い硬度、靭性、良好な耐食性、大きな熱伝導率、小さな膨張係数、および良好な耐酸化性を備えています。大気、水蒸気、水、酸化酸などで腐食する部品の製造に使用されます。

以下は、一般的なステンレス鋼のさまざまな鋼種の「合金元素」の含有量表です。参考としてのみご利用ください。