ステンレス鋼についてどれくらい知っていますか?
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%を超えるものはすべて鉄とみなされます。
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呼びます。製錬プロセス中に、クロム、ニッケル、マンガン、シリコン、チタン、モリブデンなどの合金元素を添加して、鋼の特性を向上させることができます。
ステンレス鋼はさびや腐食に対する耐性が特徴で、クロム含有量は最低 10.5%、炭素含有量は最大 1.2% 以下です。
ステンレスと錆びる
ステンレスの表面に茶色い錆びが見られると、「ステンレスは錆びないはずだ」と驚かれることがよくあります。錆びたらステンレスではない、鉄の品質に問題があるのではないかと思われるかもしれません。しかし、これはステンレス鋼に対する理解不足による一方的な誤った見方です。ステンレス鋼は特定の条件下では錆びる可能性があります。
ステンレス鋼は大気酸化に耐える、つまり錆びにくいという特性があり、酸、塩基、塩を含む媒体中での耐食性も備えています。ただし、耐食性の程度は鋼材自体の化学成分、状態、使用条件、環境媒体の種類などにより異なります。例えば、材料３０４は、乾燥した清浄な大気中では優れた耐食性を有するが、海霧中の塩分の多い沿岸地域に移動すると、すぐに錆びてしまう。したがって、すべてのステンレス鋼が耐食性があり、常に錆びない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いながらも緻密で安定したクロムを多く含む酸化膜（保護膜）を利用して、酸素原子の継続的な侵入とさらなる酸化を防ぎ、耐食性を獲得しています。この皮膜が何らかの原因で継続的に損傷を受けると、空気中や液体中の酸素原子が継続的に侵入し、金属中の鉄原子が継続的に離脱して遊離の酸化鉄が形成され、金属表面の継続的な腐食を引き起こします。
錆びにくいステンレスは何ですか？
ステンレス鋼の腐食に影響を与える主な要因は次のとおりです。
合金元素の含有量 一般的にクロム含有量が10.5％以上の鋼は錆びにくくなります。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。たとえば、304 材料には 8-10% のニッケルと 18-20% のクロムが含まれており、このようなステンレス鋼は通常の状況では錆びません。
製造企業の製錬プロセス 製造企業の製錬プロセスもステンレス鋼の耐食性に影響を与えます。優れた製錬技術、高度な設備、高度なプロセスを備えた大規模なステンレス鋼工場は、合金元素の制御、不純物の除去、鋼塊の冷却温度の制御を確実に行うことができ、安定した信頼性の高い製品品質と良好な内部品質を保証します。高品質で錆びにくい。逆に、一部の小規模製鉄所では設備や工程が古いため、製錬工程で不純物を除去できず、製造される製品は必然的に錆びやすくなります。
外部環境 ステンレスは乾燥した換気の良い環境では錆びにくくなります。しかし、高湿度、雨天が続く環境、空気中の酸やアルカリの濃度が高い環境では、ステンレス鋼は錆びやすくなります。 304材質のステンレスでも周囲の環境が悪いと錆びてしまう可能性があります。
ステンレスの錆びの対処法は？
化学的方法 酸洗いペーストまたはスプレーを使用して、錆びた領域の再不動態化を促進し、酸化クロム皮膜を形成し、耐食性を回復します。酸洗後は、きれいな水で適切にすすぎ、すべての汚染物質や酸残留物を除去する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、研磨ワックスで密閉します。局所的な小さな錆の場合は、ガソリンと機械油を 1:1 の比率で混ぜたものをきれいな布に付けて使用すると、錆の汚れを取り除くことができます。
機械的方法 サンドブラスト洗浄、ガラスまたはセラミックの微粒子ショットピーニング、タンブリング、ブラッシング、研磨。機械的方法では、以前に除去した材料、研磨材料、または回転材料によって引き起こされた汚染を除去することができます。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、表面を機械的に洗浄する場合は、乾燥した状態で定期的に洗浄することが最善です。機械的方法は表面を洗浄することしかできず、材料本来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、研磨ワックスでシールすることをお勧めします。
ステンレス鋼の判定に磁石は使用できますか?
ステンレスやステンレス製品を購入する際に、小さな磁石を持っていく人も多いでしょう。彼らは磁石を使って製品をテストし、くっつかないものが良いステンレスであると信じています。くっつかなければ錆びないと考えているのです。しかし、これは誤解です。
ステンレス鋼が磁性を有するかどうかは、その微細構造によって決まります。鋼の凝固プロセスでは、異なる凝固温度で「フェライト」、「オーステナイト」、「マルテンサイト」などの異なる微細構造が形成されます。フェライトおよびマルテンサイトのステンレス鋼は磁性を持ちますが、オーステナイト系ステンレス鋼は総合的な機械的特性、加工性、溶接性が優れています。ただし、耐食性の点では、オーステナイト系ステンレス鋼よりも磁性のあるフェライトステンレス鋼の方が強いです。
現在、マンガンが多くニッケルが少ない、いわゆる 200 シリーズおよび 300 シリーズのステンレス鋼も非磁性ですが、その性能は高ニッケルの 304 とは大きく異なります。さらに、304 ステンレス鋼は、また、延伸、焼鈍、研磨、鋳造などの加工を施すと、若干の磁性を持ちます。したがって、ステンレス鋼が磁性を有するか否かを品質の判断材料とするのは誤解であり、非科学的です。
一般的なステンレス鋼グレード
201：マンガン置換ニッケルステンレス鋼で、耐酸性・耐アルカリ性が高く、緻密性が高く、研磨時に気泡が発生しません。時計ケース、装飾チューブ、工業用チューブ、その他軽伸縮製品に使用されます。
202：ニッケルとマンガンを約8%含有する低ニッケル高マンガンステンレス鋼。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、都市土木、ガラス手すり、高速道路施設などに使用されます。
304：耐食性、耐熱性、低温強度、機械的特性に優れた万能ステンレス鋼。高い靭性を持ち、食品産業、医療産業、工業、化学産業、室内装飾産業などで使用されています。
304L：耐食性と成形性が要求される機器や機械部品に使用される低炭素304ステンレス鋼。
316：モリブデンを添加し、高温耐食性に優れています。海水設備、化学、食品工業、製紙などに使用されます。
321：高温応力破断性能、耐高温クリープ性能に優れています。
430：オーステナイトよりも熱膨張係数が小さく、熱疲労に強い。家電製品や建物の装飾に使用されます。
410：高硬度、良好な靱性、耐食性、大きな熱伝導率、小さな膨張係数、良好な耐酸化性。大気、蒸気、水、酸化性の酸による腐食に強い部品の製造に使用されます。
