ステンレスって何?

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こんばんは、HAT(@HAT15814032)です。

この前どんなコーヒーポット買おうかと調べていると、材質に18-8ステンレスの表記がありました。18-8ステンレスってみなさんわかりますか?簡単に解説したいとおもいます。

一体ステンレスって何?

ステンレスはステンレス鋼(stainless steel)と言います。stain=汚れ、less=ないという意味で汚れない(汚れにくい)鋼のことです。ということから錆びにくいという意味で使用されています。

ステンレスは鉄ではなく鋼です。鋼って何でしょうか?

鉄と鋼の違い

鉄とか鋼とか一般的に使用される言葉だと思いますが、違いってわかりますか?

炭素を0.02〜2.1%程度の炭素を含んだ鉄を鋼と呼びます。

炭素が入るとどうなるのか?

刀鍛冶がどんなことをしているか何となく知っている人も多いと思いますが、刀鍛冶は赤く熱した鋼を金槌で叩いて成形し、水に浸けていますよね。その行為を焼入といいます。鋼は焼入すると硬くなります。硬くなるのには炭素の影響が大きく、基本的には炭素量が多くなるとより硬くなります。当然なぜ硬くなるのか理屈はわかっていなかったと思いますが、昔の人ってすごいですよね。

ということで鉄と鋼を比べると鋼の方が硬くなるということです。ドラゴンクエストの「てつのつるぎ」と「はがねのつるぎ」の価格の違いも納得ですね。

ステンレスはなぜ錆びにくいのか?

ちょっと話がそれましたが、ステンレスがなぜ錆びにくいのか簡単に説明します。

基本的に錆びるということは空気中の酸素や水分などが鉄とくっついて酸化物を作ります。一般的な赤っぽい錆び(赤錆)はFe2O3といい、鉄と酸素の化合物です。

冒頭にもあった18-8ステンレスは18%のクロム(Cr)と8%のニッケル(Ni)を含んだ鋼のことです。ステンレスはクロムをたくさん含んでおり、クロムは鉄よりも酸素と結びつきやすい性質があります。鋼の表面にクロムと酸素が結びついた酸化被膜を作り、それ以上錆びにくいという効果で錆びを防ぐ仕組みになっています。そのクロムの酸化被膜のことを不動態膜と呼んでいます。

これがステンレスが錆びにくい秘密になります。

ちなみに18-8ステンレスは最も一般的なステンレスだと思いますが、日本工業規格(JIS)ではSUS304という名前になります。SUS304という表記も一般的にされている場合があるので見かけた方もいるかもしれませんね。

ステンレスの種類

ステンレスの種類は大きく分けると3種類あります。

  • オーステナイト系ステンレス
  • フェライト系ステンレス
  • マルテンサイト系ステンレス

他に析出硬化系ステンレスや二相系ステンレスなどもあります。

オーステナイト系ステンレスは最も耐食性(腐食に対する性能)に優れており、代表的な鋼種は前述のSUS304です。常温でオーステナイトという鉄の組織を有するステンレスのことです。ステンレスの中でも最も生産される種類であり、最も身近なステンレスだと思います。身近な使用用途としては食器類などですね。

フェライト系ステンレスは基本的にはオーステナイト系ステンレスより若干耐食性は劣ります。しかしフェライト系はニッケルを含まないという特徴があります。ニッケルなど添加する元素は価格が高い物もあり、鋼材のコストが安いというメリットがあります。値段が安いステンレス製品などではもしかしたらフェライト系ステンレスが使用されているのかもしれませんね。

マルテンサイト系スレンレスは焼入が可能なステンレスで耐食性と硬さ(強度)を両立した材質です。前述のオーステナイト、フェライト系スレンレスは鋼ではありますが炭素の量が非常に少ない材料になります。一方マルテンサイト系は炭素含有量が多く焼入が可能であり、硬さを向上することができます。反面耐食性は3つの中で最も劣ります。強度のいる構造用部材に使用されたり、身近なものではステンレスのナイフなどではないでしょうか。

ちなみにステンレスは磁石がつかないというイメージをお持ちの方も多いと思いますが、磁石がつかないのはオーステナイト系ステンレスです。フェライト系、マルテンサイト系ステンレスには磁石が付きます。またオーステナイト系ステンレスでも加工が強かったりすると磁石が付く場合もあります。

まとめ

ステンレスについて簡単にまとめてみましたが如何でしょうか?ステンレスって一口に言っても色々な種類があることがわかっていただけたと思います。またJISで規定されている各種のステンレスの中でも添加元素の種類や量などで何種類ものステンレスがあります。また日本には色々な鉄鋼メーカーがあり各社が技術力を競いながらオリジナルのステンレスも作っているためさらに種類は増えます。そういう技術力が日本の礎になっているんだと思います。




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