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ステンレスとは何?

意外と知らない『そもそも、ステンレスとは何?』

今日、ステンレスは日常にあふれていて、非常に身近なものになりました。
 
しかし、ステンレスのことはなんとなく理解していても、『そもそも、ステンレスとは何?』という根本的なことは意外と知られていません。
 
また、ステンレス加工で最も難しく、違いが出る勘所のTIG溶接も以外と知られておりません。
 
ステンレスといっても、200種類以上と様々ありますが、ここでは当社がよく使用するステンレス材 SUS 304という種類に特化したご説明をさせていただきます。
 
それでは、ステンレスについてご説明致します。

ステンレスは鉄鋼の合金です

ステンレス鉄鋼の合金で、大きい意味ではです。
  
詳しくは、鉄(Fe)50%以上の主成分に、クロム(Cr)を10.5%以上含む合金鋼をステンレス鋼(Stainless Steel)と言います。
 
「Steel Use Stainless」の頭文字をとって、SUSと表記します。
 
鉄とステンレスの特徴の一番の違いは「錆び」に対することで、鉄は錆びますが、ステンレスは非常に錆びにくいということです。
 
鉄にクロムを混ぜていくと錆びにくい特性が生まれます。
 
鉄が錆びるというのは、鉄が水、酸素と結合して酸化鉄になることで、鉄の表面に赤錆が発生し、最終的には鉄は腐食してボロボロになります。
 
ステンレスが非常に錆びにくいのは、クロムのおかげです。
 
クロムは鉄よりもイオン化傾向が大きい金属で、鉄より先に酸素と結合して金属の表面に保護酸化被膜を作ります。
 
この保護酸化被膜は不動態被膜と言い、非常に薄い膜ですが非常に強固で内部の金属が錆びることを防ぎます。(図1をご覧ください)
 
また、ステンレスに傷がついて不動態被膜が壊れたとしても、瞬時に酸素と結合し、自ら不動態被膜を修復します。(図2、図3をご覧ください)
 
膜を作るのに必要なクロムは金属の中にあるので、何度でも半永久的に修復機能が働きます
 
不動態被膜と膜の瞬間かつ半永久的修復機能のおかげで、ステンレスの金属の表面はいつまでもピカピカに保たれます。
 
 
   
 
O2
 
   

 
Crの保護酸化被膜
=「不動態被膜」
  
         
Fe   Cr   Fe
  Fe   Fe  
    Cr    
図1.ステンレスの表面のイメージ
 
 
 
   
 
 
   

 
 不動態被膜
 
O2
 

 
 不動態被膜
 
       
Fe  
 
Cr
  Fe
  Fe   Fe  
 Cr     Cr      Fe 
図2.ステンレスが傷ついたとき
 
 
   
 
O2
 
   

 
 不動態被膜
  
         
Fe       Fe
  Fe   Fe  
Cr    Cr   Fe
図3.不動態被膜を瞬時に修復
 

ステンレスは錆びないわけではありません

『ステンレスは錆びないんじゃないの?』とお問い合わせを頂くことがあります。
 
ステンレス鋼は非常に錆びにくい金属ですが、錆びることはあります。
 
錆びないわけではありません。
 
ステンレスは不動態被膜が錆の発生を防いでいますが、言い換えれば、不動態被膜ができない環境下ではステンレスは錆びてしまいます。
 
ステンレスの大敵は塩素、塩分で、不動態被膜を破壊します。
 
その破壊された場所にゴミが着いたり、破壊された場所がすきま部分で、空気と接する面積が極めて少ない場合、クロムは酸素と結合できず、不動態被膜をつくることができなくなり、錆が発生します。
 
台風が通り過ぎて2週間くらい経つと、外部のステンレス製手摺やポストにうっすらと錆のようなものが見えるとお問い合わせいただくことがございます。
 
台風は海水の塩分を含んでおり、このステンレスの大敵の塩分せいでもらい錆を発生することがございます。この程度の錆は、水を湿らせてきつく絞ったタオルで拭いていただれば、簡単に取れます。
 
ステンレス製品を引続き、ピカピカの状態でご使用できます。

SUS304は耐食性、加工性を高めた改良版ステンレス鋼です

鉄にクロム(Cr)と、さらにニッケル(Ni)を加えると、不動態被膜の密着力を上げ、錆の進行を食い止める働きが生まれます。
 
また、ニッケルはスレンレスの強度と粘りを高め、ステンレスの曲げ加工や溶接加工をより容易にします。
 
クロム(Cr)18%、ニッケル(Ni)8%を含むステンレスをSUS 304と言い、別名、18-8ステンレスと呼ばれることもあります)耐食性、加工性を高めた改良版ステンレス鋼です。
 
現在、市場に流通している半数以上が、鉄にクロムとニッケルを加えたステンレス SUS 304で、当社で扱うほとんどのステンレス製品の加工に、SUS 304の材料を使っています。
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有限会社萩原製作所
〒400-0824
山梨県甲府市蓬沢町1300
(山梨県は東京の隣です)
TEL:055-287-6573
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担当 萩原(はぎはら)
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第5466号
板金工事業 鋼構造物工事業
山梨県甲府市蓬沢町1300
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