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ステンレス鋼とは?


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JIS G 0203「鉄鋼用語」の定義によれば、ステンレス・スチールはに約10.5%以上のクロムを含ませた合金を指し、しばしばニッケルも含まれるとされている。

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表面仕上げ

ステンレス鋼は、主にその用途と求められる意匠性によって様々な表面仕上げを施して使用される。
表面処理の中で、意匠的に鏡面に磨いたもの、ヘアライン加工したものは建築物の中で用いられることがあり、素地での仕上げとなる場合は傷を保護するビニールなどの皮膜が貼り付けられていることが多い。
代表的なものは以下のとおり。
名称特徴
No.1つや消しの白っぽい表面で、少しザラついた仕上がり。
スラブを加熱してロールで延ばす熱間圧延の後、表面を酸で洗い、汚れ等を取り除いたもの。
構造部材やリロール母材などに用いられる。
製造上1番目(熱間圧延)の工程で出来るため「No.1」と表す。
流通では「白皮品」「酸洗材」などと呼ばれる。
2D冷間圧延後、焼鈍と酸洗を行ったままの仕上げで、表面は銀白色の鈍い光沢。
比較的柔らかいため、深絞り性を要求される場合に用いられるが、一般にはほとんど流通しない。
2B2Dの後に、適度な光沢を得られるようにスキンパス(調質圧延)を施した仕上げで、ステンレス鋼ではもっとも一般的。
製造上2番目(冷間圧延)の工程で出来、仕上げがブライト(光沢のある)状態のため「No.2B」と表す。
BA冷間圧延後光輝熱処理とスキンパスを行った、きれいな光沢のある仕上げ。
意匠性を求められる部材に用いられることが多い。
2B仕上げに次いで一般的。
No.42BまたはBAの素材に、F180前後の研磨加工をした仕上げ。
研磨材としてはもっとも一般的なもので、厨房や建材用などに幅広く用いられる。
ヘアライン (HL)2BまたはBAの素材に、髪の毛状の細い研磨目を連続してつけた仕上げ。
エスカレーター側面などでよく見かける。
No.82BまたはBAの素材を#800程度のバフ研磨した、高い光沢を持つ鏡面仕上げ。
鏡や装飾金具などに用いられる。
タンデム仕上げ(JIS規定外)一部フェライト系ステンレス特有の仕上げで、冷間圧延時にステンレス専用の圧延機ではなく、普通鋼用の圧延機を通すことで、高い生産性を達成する。
表面性状を問わない自動車排気系部品などに用いられる。

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取り扱い上の注意

ステンレス鋼の防銹性は、表面の不動態皮膜に依存するため、これが還元により破壊される要因に注意を要する。
オーステナイト系ステンレス鋼は硫化水素や塩化水素などの塩化物イオンを含む高温高圧環境に曝されると、水素脆化による応力腐蝕割れを起こすことがある[2]
ステンレス鋼は純鉄に比べはるかに酸化されにくい(電位が高いという)ので、他の鋼や異種金属と接続すると電蝕を起こす。
ステンレスの流しに空き缶やヘヤピンをおくと極端に錆びるのは、このせいである。
電気温水器はステンレスであるから、鉄管で接続すると約10年で鉄管が破裂する。
ステンレス鋼においても他の金属と同様、錆は錆を呼ぶ。
錆は不動態皮膜に比べて遥に不安定であるため、水道水などに含まれる鉄錆が定着することが要因となって、錆が進行する(もらい錆)。
ステンレス鋼は普通鋼に比べて強度が高いが、構造用に用いるとクリープを起こすことがあり、注意を要する。
また、オーステナイト系ステンレス鋼の一部は特定の環境下で応力腐食割れ (SCC) を起こすことがあるため、それを嫌う場合はフェライト系ステンレス鋼を用いるべきである。
特にオーステナイト系ステンレス鋼は熱伝導性が低い上に熱膨張率が大きいため、高温環境下での使用には、設計上十分に注意する必要がある。
また、切削や溶接時にも独特の温度管理が必要になる。
なお、450℃近辺では、鋼種によってはCrが析出することで耐食性や機械性能が低下することがあるので、この温度域での使用は注意を要する。
オーステナイト系ステンレス鋼は伸びがよく、絞りや張り出し成形性も高いため、複雑な形状を作ることができる。加工硬化があるので、これを留意した設計をする必要がある。
フェライト系ステンレス鋼はオーステナイト系に比べると伸び性能が劣るため、特に張り出し成形には注意が必要となるが、加工硬化は比較的小さい。
なお、マルテンサイト系ステンレス鋼ではこうした加工は難しい。
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