ステンレス鋼の種類について知っておくべきこと

ステンレス鋼とは何ですか?

ステンレス鋼は、独特の光沢のある研磨仕上げを備えた耐食性合金です。自動車から建設まで多くの業界で広く使用されており、その耐久性、強度、衛生的特性で知られています。ステンレス鋼は主に鉄でできており、錆びや腐食を防ぐために少なくとも 10.5% のクロムが添加されています。クロムは環境中の酸素と反応し、鋼の表面に目に見えない薄い酸化クロムの層を形成します。この層は鋼を錆や腐食から保護するため、ステンレス鋼は水、化学物質、塩分に毎日さらされる過酷な環境や用途での使用に最適な素材となっています。

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ステンレス鋼にはどのような種類がありますか?

1 つ目はオーステナイト系ステンレス鋼で、優れた特性を持っています。 耐食性 そして展性が高い。また、成形や溶接も簡単なので、強度と美観の両方が重要な用途に最適です。

2 番目のタイプはフェライト系ステンレス鋼で、オーステナイト鋼よりもニッケル含有量が低いため、より手頃な価格になります。オーステナイト鋼よりも耐食性は劣りますが、良好な加工性と高温強度を備えています。

3つ目のタイプは、 マルテンサイト系ステンレス鋼、その硬さと耐久性で知られています。刃物、ナイフ、その他の高応力用途によく使用されます。

4つ目のタイプは、 二相ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼とフェライト系ステンレス鋼の最高の品質を組み合わせた二相微細構造を持っています。耐応力腐食割れ性に優れ、孔食、隙間、一般腐食に対しても優れた耐性を示します。

最後のタイプは析出硬化型ステンレス鋼で、高い強度と耐食性が必要な用途に使用されます。熱処理により強度が増し、靭性、成形性、溶接性に優れます。

ステンレス鋼の一般的なグレードは何ですか?

5 つの主要なタイプに加えて、特定の用途に多数の異なるグレードのステンレス鋼が使用されます。これらのグレードは、製造中に添加される元素の組み合わせと、その結果として生じる機械的および化学的特性によって決定されます。

最も一般的なステンレス鋼のグレードには、304、316、430、および 410 があります。304 および 316 は、高い耐食性と適切な溶接および成形特性を必要とする用途に使用されるオーステナイトグレードです。 430 および 410 は、高温強度と優れた耐食性を備えたフェライトグレードです。

ステンレス鋼の種類

オーステナイト系ステンレス鋼

オーステナイト系ステンレス鋼は、優れた耐食性と良好な機械的特性により、最も一般的に使用されるタイプのステンレス鋼です。これらはクロム、ニッケル、マンガンで構成されているため、非磁性であり、成形性が高くなります。高温にも強く、極度の寒さにも耐えることができます。オーステナイト系ステンレス鋼は、台所用品や刃物から自動車や航空宇宙産業に至るまで、さまざまな用途に使用されています。

マルテンサイト系ステンレス鋼

マルテンサイト系ステンレス鋼は、強度と硬度が高いが、オーステナイト系ステンレス鋼に比べて耐食性が低いという特徴があります。これらはクロム、炭素、そして場合によってはニッケルで構成されているため、磁性があり脆くなります。マルテンサイト系ステンレス鋼は、刃物、外科用器具、および高い耐摩耗性が必要なその他の用途によく使用されます。

二相ステンレス鋼

二相ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼とフェライト系ステンレス鋼の組み合わせです。強度が高く、耐食性、耐応力腐食割れ性が高く、靱性に優れています。二相ステンレス鋼はクロム、ニッケル、モリブデンで構成されており、孔食や隙間腐食に対する高い耐性を備えています。化学処理、石油・ガス産業、海洋環境でよく使用されます。

フェライト系ステンレス鋼

フェライト系ステンレス鋼は、オーステナイト系ステンレス鋼や二相ステンレス鋼より耐食性が低いものの、高温酸化や熱疲労に対する耐性が優れているステンレス鋼の一種です。フェライト系ステンレス鋼はクロム、場合によってはニッケルで構成されているため、磁性があり、成形性が高くなります。自動車の排気システム、燃料タンク、および高温耐性が必要なその他の用途でよく使用されます。

さまざまなステンレス鋼の用途

各タイプのステンレス鋼には独自の特性があり、さまざまな業界のさまざまな用途に適しています。 オーステナイト系ステンレス鋼 台所用品、家電製品、化学処理装置でよく使用されます。マルテンサイト系ステンレス鋼は刃物、外科用器具、工業用工具に使用されており、二相ステンレス鋼は海洋環境、化学薬品や油の処理、熱交換器に適しています。フェライト系ステンレス鋼は、自動車の排気装置、燃料タンク、発電設備などに使用されています。特定の目的に適した材料を選択するには、さまざまな種類のステンレス鋼の特性と用途を理解することが不可欠です。

ステンレス鋼の性質

ステンレス鋼の耐食性

ステンレス鋼の最も重要な特性の 1 つは、その耐食性です。これは、合金中にクロムが存在するためで、クロムが大気中の酸素と反応して、鋼の表面に目に見えない自己修復性の薄い酸化物層を形成します。この層はバリアとして機能し、下にある材料を錆び、汚れ、その他の形態の腐食から保護します。鋼のクロム含有量が高いほど、耐劣化性が高くなります。

ステンレス鋼の機械的性質

引張強さ、降伏強さ、柔軟性などのステンレス鋼の機械的特性は、合金の特定のグレードや組成によって異なります。一般にステンレス鋼は安定性と柔軟性に優れているため、堅固で薄い部品が必要な用途に最適です。ステンレス鋼の靭性と硬度も、過酷な作業環境に適した材料となっています。さらに、ステンレス鋼は耐疲労性に優れており、繰り返しの荷重に耐えても破損することがありません。

ステンレス鋼の耐熱性

ステンレス鋼は、高温への耐性が必要な用途に広く使用されています。これは、強度や形状を損なうことなく、合金の高温耐性を向上させることができるクロムおよびその他の元素によるものです。ステンレス鋼の一部のグレードは 1000°C をはるかに超える温度に耐えることができるため、熱や蒸気の生成を伴う用途での使用に最適です。

ステンレス鋼の磁気特性

ステンレス鋼は、その磁性特性に基づいて 2 つの大きなカテゴリに分類できます。オーステナイト系ステンレス鋼は非磁性であり、耐食性に優れているため最も一般的に使用されています。一方、フェライト系ステンレス鋼は磁性を有するため、より高い透磁率が要求される用途によく使用されます。マルテンサイト系ステンレス鋼は磁性があり、オーステナイト系やフェライト系よりも強いです。

ステンレス鋼の耐応力腐食割れ性

応力腐食割れは、腐食環境で応力を受けたときに金属に発生する腐食の一種です。ステンレス鋼は応力腐食割れに対して優れた耐性を示し、高圧や腐食環境にさらされる用途での使用に最適です。この特性は、材料中のクロムの存在によるもので、表面に保護酸化物層を形成し、腐食原因物質の金属への拡散を防ぎます。

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よくある質問

Q: オーステナイト系ステンレス鋼とマルテンサイト系ステンレス鋼の違いは何ですか?

A：オーステナイト系ステンレス鋼は非磁性で耐食性に優れています。一方、マルテンサイト系ステンレス鋼は磁性があり、オーステナイト系ステンレス鋼に比べて耐食性が劣ります。

Q: 析出硬化型ステンレス鋼とは何ですか?

答え: 析出硬化型ステンレス鋼 熱処理により強度を高めることができるステンレス鋼の一種です。材料内で析出物が形成されることで強度が得られます。

Q: グレード 304 ステンレス鋼の化学組成は何ですか?

A: グレード 304 ステンレス鋼は、18-20% クロム、8-10.5% ニッケル、最大 0.08% カーボンで構成されています。

Q: グレード 304 とグレード 316 ステンレス鋼の違いは何ですか?

A: グレード 304 ステンレス鋼は一般的な用途によく使用されますが、グレード 316 ステンレス鋼は海洋環境など、より高い耐食性が必要な用途に好まれます。

Q: フェライト系ステンレス鋼とは何ですか?

A: フェライト系ステンレス鋼は、クロム含有量が高い磁性ステンレス鋼の一種です。優れた耐食性を備え、自動車用途でよく使用されます。

Q: ステンレス鋼はなぜ耐食性があるのですか?

A: ステンレス鋼はクロム含有量が高く、表面に保護酸化物層を形成するため耐食性があります。この酸化物層は、さらなる酸化と腐食を防ぎます。

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