ステンレス鋼は何から作られているのですか?

ステンレス鋼は主に鉄でできており、その特性、特に耐腐食性を高める元素が混合された合金です。

目次

ステンレス鋼の組成

鉄(Fe)

主な要素: ステンレス鋼 ステンレス鋼の大部分を形成します。

クロム (Cr)

  • コンテンツ: 通常は10.5%~30%です。
  • 関数: 表面に酸化クロムの不動態層を形成することで耐腐食性を実現します。この層は損傷しても自己修復します。

ニッケル(Ni)

含有量: さまざまですが、オーステナイト系ステンレス鋼では 8% から 14% の範囲になることが多いです。
機能: 耐食性、靭性、成形性を向上させます。また、オーステナイト組織を安定させ、鋼を非磁性にします。

炭素(C)

含有量: 通常は非常に少なく、炭化物の析出を防ぐため、ほとんどのグレードで 0.08% 未満です。
機能: 硬度と強度を提供します。溶接構造の耐食性を維持するには、炭素含有量が低いことが重要です。

マンガン (Mn)

内容: 通常 2% 未満。
機能: 強度と硬度を向上させます。一部のステンレス鋼では、ニッケルの部分的な代替としてオーステナイト構造を安定化します。

モリブデン (Mo)

内容: 多くのステンレス鋼では 2% から 3% の範囲です。
機能: 特に塩化物環境での孔食および隙間腐食に対する耐性を強化します。海洋用途でよく使用されます。

シリコン(Si)

内容: 通常 1% 未満。
機能: 特に高温下での強度と耐酸化性を高めます。

窒素(N)


含有量: 少量、通常 0.1% 未満。
機能: 機械的強度と孔食および隙間腐食に対する耐性を向上させます。

ステンレス鋼の種類

オーステナイト系ステンレス鋼(例:304、316)

組成: 高クロム(16-26%)およびニッケル(8-14%)、低炭素。
特性: 非磁性、優れた耐腐食性、良好な成形性、溶接性。
用途: 食品加工機器、薬品タンク、厨房器具、医療機器。

フェライト系ステンレス鋼(例:430)

組成: クロム含有量が高い (10.5-27%)、ニッケル含有量は少ないか全くありません。
特性: 磁性、耐腐食性が良好、オーステナイト鋼に比べて延性が低い。
用途: 自動車トリム、産業機器、キッチン用品。

マルテンサイト系ステンレス鋼(例:410、420)

組成: 中〜高クロム (12-18%)、炭素含有量が高い。
特性: 磁性、高強度、高硬度、中程度の耐腐食性。
用途: カトラリー、外科用器具、タービンブレード。

二相ステンレス鋼(例:2205)

組成: クロム 22~25%、ニッケル 4~7%、モリブデン 2~3% を含むバランスのとれたオーステナイトおよびフェライト構造。
特性: オーステナイト鋼よりも強度が高く、耐応力腐食性が優れ、フェライト鋼に比べて靭性が向上しています。
用途: 石油・ガス産業、化学処理、海洋環境。

析出硬化型ステンレス鋼(例:17-4 PH)

成分: クロム、ニッケル、銅を含みます。
特性: 熱処理により強度と硬度が高く、耐腐食性も良好です。
用途: 航空宇宙部品、高強度継手、核廃棄物容器。

追加要素

銅(Cu):耐食性や加工性を向上させるために添加されることがあります。
チタン (Ti) とニオブ (Nb): 炭素を安定させ、溶接中に炭化物の析出を防ぐために添加されます。

結論

ステンレス鋼は、その汎用性と幅広い特性により、幅広い用途に適しています。日常の台所用品から高度に専門化された産業機器まで、さまざまな環境の特定の要件を満たすように、その組成を正確に制御できます。

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