錆びにくいステンレスの種類!フェライト系とオーステナイト系の違い

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素材

ステンレス作業台を

購入しようと思うんですが

SUS430とSUS304は

どちらが良いんですか?

良いのは

SUS304です。

値段が違うのですが、

何が違うんですか?

簡単に説明すると

SUS430は、クロムを混ぜた合金。

SUS304は、クロムとニッケルを

混ぜた合金というとこです。

ニッケルを含むと

何が変わるんですか?

クロム単体の時より

耐食性が向上します。

ただし、ニッケルは高価なので

その分、価格も上がります。

なるほど・・・。

そういうことなんですね。

他にも

SUS430は、磁石につきますが

SUS304は、磁石につきません。

ニッケルが
磁性をなくすんですか?

説明が難しいのですが

ニッケル自体は強磁性です。

じゃあなんで、

磁性がなくなるんですか?

磁石がつかない

面体立法構造と言われる

結晶構造になっている

からです。

なるほど・・・

別に今回、

磁性は関係ないです。

一般環境であれば、

SUS430で十分だと思いますよ。

厨房機器にも使用されてるので

そうですね。

SUS430にします。

色んな種類があって

よく分かりません。

ステンレスの定義は、

「10.5%以上のクロムを

含んでいるもの」

というだけで

200種類以上ありますからね。

200種類ですか・・・

とりあえず、

作業台購入します。

というやりとりがありました。

テーマ

今回は、ステンレス鋼について
紹介していきたいと思います。

 
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ステンレスとは?

ステンレスの
意味を知っていますか?

ステンレスに意味が

あるんですか?

ステンレスは、英語で

Stainless Steel

と表記しますが、

Point

単語の意味は、

  • Stain(よごれ)
  • Less(~より少ない)
  • Steel(鋼)

と訳され、さびにくい鋼
を表しています。

 

ステンレスに
キマリはあるんですか?

ステンレスの定義は、

炭素(C)が1.2%以下で、

クロム(Cr)を10.5%以上
含む合金鋼とされています。

Point

クロム(Cr)は、
鉄が酸化して赤さびを作るよりも早く
薄い酸化膜を作る性質があり、
加工や切断などでキズがついても
空気中の酸素と結びついて
酸化膜を形成します。

 

その酸化膜が、
鉄の酸化を防いでくれます。

だから、さびにくいと
言われてるんですね。

ただ、一口に
ステンレスと言っても

Point

国家規格であるJIS規格などの
国内規格に加え、
海外規格も合わせると200種類以上
になると言われています。

 

そんなに数が
あるんですか?

なので、用途に合ったステンレスを

選ぶ必要があるんです。

ステンレスとは?
  • ステンレスは、さびにくい鋼
    を表している。

  • 炭素(C)が1.2%以下で、
    クロム(Cr)を10.5%以上
    含む合金鋼

  • クロム(Cr)は、
    鉄が酸化して赤さびを作る
    よりも早く、薄い酸化皮膜を
    作る性質がある。

  • クロム(Cr)が、加工や切断などで
    キズがついても空気中の酸素と
    結びついて酸化皮膜を形成する。

  • 国内規格に加え、海外規格も
    合わせると、200種類以上ある。

 
 

ステンレスの分類

200種類以上あると
言われているステンレスですが、
結晶構造の違いで

Point
  • マルテンサイト系
  • フェライト系
  • オーステナイト系
  • オーステナイト・フェライト系
  • 析出硬化系
 

の5つに分類されます。

違いはなんですか?

マルテンサイト系ステンレス

から説明します。

代表的な鋼種は、SUS410で

鋼に13%以上のクロム(Cr)を
添加したステンレスです。

聞いたことがあります。

13クロム系ステンレスとも呼ばれ

錆びにくく耐食性が良くなります。

Point

マルテンサイト系ステンレスの
最大の特徴は、
焼入れが出来ることです。
焼入れを行うことで、
マルテンサイトという
金属組織に変態し硬化します。

 

焼入れ硬化性のある

ステンレスなんですね。

そうです。

そのため、耐食・耐摩耗が必要な

機械構造用部品や刃物などに

使用されています。

強度はありそうですね。

ただし、

マルテンサイト系ステンレスは、

Point

フェライト系ステンレスや
オーステナイト系ステンレスに比べて
強度は高いが、ステンレスの中で
最も耐食性に劣ります。

 

フェライト系ステンレスは
どうですか?

フェライト系ステンレスの

代表的な鋼種は、SUS430で

鋼に18%以上のクロム(Cr)を
添加したステンレスです。

今回の鋼種の一つですね。

18クロム系ステンレスとも呼ばれ

13クロム系ステンレスより

錆びにくく耐食性が良くなります。

フェライト系ステンレスより

クロム(Cr)の量が多いんですね。

そうなんです。

ただ、

Point

高価なニッケル(Ni)を
含んでいないので
オーステナイト系に比べ安価ですが、
オーステナイト系より皮膜が弱いので
水分や油分・塩分を早く落とさないと
錆が発生しやすくなります。

 

もらい錆をしやすいので
注意が必要です。

こまめにふき取ります。

また、熱処理硬化性はないので

冷間加工に向いています。

オーステナイト系ステンレスを

教えてください。

オーステナイト系ステンレスの

代表的な鋼種は、SUS304で

鋼に18%以上クロム(Cr)と

8%以上のニッケル(Ni)を

添加したステンレスです。

他にも18-8ステンレス

とも呼ばれてますよね。

そうです。食器業界で
よく使用される表記です。

Point

クロム(Cr)だけでなく
ニッケル(Ni)も添加することで、
酸化被膜が強固になり耐食性が
向上します。

 

フェライト系ステンレス
より耐食性が優れてますね。

そうです。

熱処理硬化性は

ありますか?

フェライト系ステンレス同様

熱処理硬化性は無いです。

ただ、フェライト系より

加工性が優れているので

化学プラントや食品工場など

幅広い用途で使用されています。

オーステナイト系は、

なぜ磁石につかないんですか?

結晶構造の話になるんですが、

Point

ステンレス原子の鉄・コバルト・
ニッケルは、それぞれが磁石ですが、
面心立方体構造と言われる
結晶構造になっているため
磁石にはつきません。

 

とりあえず、

オーステナイト系ステンレスは

非磁性ということなんですね。

そうです。

オーステナイト・フェライト系

ステンレスを教えてください。

代表的な鋼種は、SUS329J1で

オーステナイト+フェライトの

2つの金属組織を、
ほぼ1:1の割合で持っている
ステンレス鋼です。

2つもあるんですか?

オーステナイトの欠点である

Point
  • 粒界腐食
  • 孔食
  • 応力腐食割れ
 

という欠点を

補うために開発されました。

析出硬化系ステンレスも

教えてください。

代表的な鋼種は、SUS630で

加熱・急冷する焼入れ・焼き戻し
と違い、加熱することで硬くなる

析出硬化が出来るステンレス鋼です。

こういうものがある

という程度で覚えておきます。

私も使ったことがないので

その程度で十分だと思います。

ステンレスの分類
  • ステンレスは、結晶構造の
    違いから、5つに分類される。

  • マルテンサイト系ステンレスの
    最大の特徴は、焼入れが出来る。

  • フェライト系ステンレスは、
    高価なニッケル(Ni)を
    含んでいないので、
    オーステナイト系に比べ安価だが
    錆が発生しやすい。

  • オーステナイト系ステンレスは、
    耐食性が高く加工性が高いので
    幅広い用途で使用されている。

  • オーステナイト系ステンレスは、
    非磁性。

  • オーステナイト・フェライト系
    ステンレスとは、
    オーステナイト+フェライトの
    2つの金属組織を、ほぼ1:1の
    割合で持っているステンレス鋼。

  • 析出硬化系ステンレスは、
    加熱・急冷する焼入れ・焼き戻し
    と違い加熱することで硬くなる
    析出硬化が出来るステンレス鋼。

 
 

ステンレス協会-種類
参考:ステンレス協会-ステンレスとは-特徴-種類

SUSとSCSの違い

SCSと呼ばれる

ステンレスは何ですか?

SUSとSCSは
ほとんど同じ原材料の
ステンレスなんです。

何が違うんですか?

製造工程に
違いがあります。

Point

SUSは、

  • Steel Use Stainless

なのに対し
SCSは、

  • Steel Casting Stainless

と表されます。

 

この名前の通り、
SCSは、鋳造で作られた
ステンレスを意味しています。

なるほど。

SCS13とSCS14を
よく聞きますね。

SCSにもいろんな種類が
あります。

Point

代表的なものに
SCS13・SCS14があります。

  • SCS13は、SUS304相当
  • SCS14は、SUS316相当

と併記されていることもあるように
原材料は、ほとんど同じです。

 

製造方法の違いから

このような表記に
なっているんですね。

SUSとSCSの違い
  • SUSとSCSはほとんど同じ
    原材料のステンレス。

  • SCSは、
    鋳造で作られたステンレスを
    意味しており、SUSとの違いは
    製造工程の違い。

  • SCSの代表的な鋼種は、
    SCS13・SCS14。

 

ステンレスはリサイクル鋼材

家庭用から産業用まで

幅広い分野でステンレスは

使われているんですね。

じつは、ステンレスって
リサイクル可能な鋼材
って知ってますか?

そうなんですか?

ステンレス製品の60%以上に

リサイクル原料が使用されている
と言われています。

ステンレスって

簡単にリサイクル
できるんですね。

ステンレスは、

貴重な元素を再利用出来る
地球にやさしい鋼材なんです。

ステンレスはリサイクル鋼材
  • ステンレスは、
    リサイクル可能な鋼材。

  • ステンレス製品の60%以上に
    リサイクル原料が
    使用されている。

  • ステンレスは、
    貴重な元素を再利用出来る
    地球にやさしい鋼材

 

まとめ

ステンレスは、
オーステナイト系ステンレスのような
非磁性のものから
フェライト系ステンレスのような
磁性のあるものだけでなく
オーステナイト系ステンレスの中にも
色んな種類があります。

このように、ステンレスは
200種類以上あるので
安易に

ステンレスでもさびた。

という結論を出さずに
他の種類のステンレスを
試してみてはいかがでしょうか?

ありがとうございました。