ステンレス鋼: 組成、種類、グレード、特性

ステンレス鋼について知っておくべきことすべて

ステンレス鋼の製造

ステンレス鋼の鋳造では、溶融金属が鋳造キャビティに注入され、鋳造キャビティに適合し、鋳造物は冷却時にキャビティの形状を保持します。 ステンレス鋼の圧延では、生のビレットが一連の精密なピンチ ローラーを通過して厚さを減らし、鋼をシートやその他の形状に成形します。 このプロセスは高温でも低温でも実行でき、さまざまな強度と結晶構造のさまざまな最終材料を製造できます。
ステンレス鋼の鍛造では、ステンレス鋼を加熱した後、ハンマーで叩いたりプレスしたりして目的の形状に成形する必要があります。 ステンレス鋼を機械加工することにより、旋盤やフライスなどのさまざまな機械を使用して切断および成形することができます。

ステンレス鋼の組成:

ステンレス鋼は主に鉄 (Fe)、クロム (Cr)、およびニッケル (Ni)、マンガン (Mn)、モリブデン (Mo)、場合によっては窒素 (N) などの他の元素をさまざまな量で含んでいます。 クロムは、表面に不動態層として知られる薄い目に見えない酸化物層を形成することにより、ステンレス鋼に耐食性を与える必須元素です。

ステンレス鋼の種類:

1. 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最も一般的な分類であり、高い耐食性、延性、靭性を備えています。 最低 16% のクロムと 6% のニッケル、およびマンガン、窒素、場合によってはモリブデンなどの他の金属/非金属と合金化されています。 これらの鋼は塩分にさらされても大丈夫ですが、茶色に変色する可能性があります。

2. マルテンサイト系ステンレス鋼
このタイプのステンレス鋼は一般に強度と硬度が高くなりますが、耐食性は低くなります。 これらには 12 ～ 18% のクロムが含まれており、ニッケルやモリブデンが含まれる場合もあります。

3. 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、幅広いクロム含有量 (10.5 ～ 27%) を持ち、オーステナイト系ステンレス鋼よりも炭素含有量の高い鋼を使用します。 このグループは延性が低く、靭性が高くなりますが、それでも優れた耐食性を備えており、自動車用途によく使用されます。 これらの鋼は塩分に対してあまり反応しないため、海洋環境では通常使用されません。

4. 二相ステンレス鋼
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を組み合わせ、両方のタイプの結晶構造の比率を慎重に調整しました。 高い強度と優れた耐食性を兼ね備えており、化学処理や石油・ガス用途でよく使用されます。

5. 析出硬化型ステンレス鋼
析出硬化ステンレス鋼は、材料内に析出する小さな粒子の形成によって実現され、格子応力を誘発することで強度と硬度が向上します。 これにより、通常、基本的なオーステナイト系ステンレス鋼の 3 ～ 4 倍の強度が得られます。

ステンレス鋼のグレード:

ステンレス鋼のグレードは化学組成と特性に基づいて分類されており、一般的なグレードには 304 (オーステナイト系)、316 (耐食性の高いオーステナイト系)、430 (フェライト系)、410 (マルテンサイト系) などが含まれます。
各グレードは、意図された用途に応じて、耐食性、強度、および温度耐性の特定の要件を満たすように設計されています。

表 1: オーステナイト系ステンレス鋼

表 2: フェライト系ステンレス鋼

ステンレス鋼の特性:

• 一般に耐腐食性が高い。
• 強くて耐久性があり、曲がり、ひび割れ、破損に強いです。
• 非多孔質で非反応性なので、洗浄やオートクレーブが簡単です。
• さまざまな高品質な仕上がりを実現できます。
• 劣化することなく高温に耐えることができます。
• 極低温での使用に適しています。
• 持続可能な素材。損失や劣化なく 100% リサイクル可能です。

表 3: ステンレス鋼の物性

ステンレス鋼のフォーム:

ステンレス鋼管、チューブ、継手、フランジ、鍛造品、ファスナー、プレート、シート、ストリップ、コイル、バー、丸棒など

ステンレス鋼の色は何ですか?

ステンレス鋼は本来均一な銀色ですが、さまざまな企業が陽極酸化に似た独自の「ステンレス着色」プロセスを提供しています。 ステンレス鋼を酸素雰囲気中でオーブンで約 700 度に加熱すると、ブロンズから金色の範囲が得られます。 これにより、表面フィルムに酸化鉄が形成され、温度と時間に応じて黄色、金色、茶色の色合いに染まります。 ステンレス鋼は、空気中で 250 度に加熱すると、やはり酸化プロセスによって青色の色合いを発現します。