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ステンレスの材質
ステンレスは、鉄をベースに、クローム・ニッケルなどを混ぜた合金です。クロムなどにより、表面に強い酸化皮膜(不動態皮膜)ができることで、腐食に強い金属となります。ステンレス(stainless steel)は、錆びない鋼ではありません。「錆びにくい」鋼です。鉄のような赤錆にはなりませんが、条件・環境により様々な腐食を起こします。

ステンレスの材質記号は、SUS(さす)です。SUSの後に3桁の番号などをつけて、ステンレスの鋼種を区別します。JIS規格だけでも、200余りの鋼種がありますが、一般的に使われ、市中で入手出来るものは数種類です。他の多くは、用途に応じて造られている専用鋼種で、特殊なものと考えてよいでしょう。

ステンレスの比重(質量)は、7.7〜8です。(鋼種によって異なります。)SUS304が、比重7.93
ですので、鉄の重さとほぼ同じです。板厚1mmで1mx1mの板の重さが、7.93kgになります。比重8と覚えておけば、材料の重量を知りたいとき、体積を計算して8倍すれば、おおよそ間違いのない重量がだせます。ステンレスは、鉄(軟鋼)に比べ硬く靭性(ねばり)があるため、切断や削り・曲げなどの加工に、機械のパワーや刃物の硬さなどがより必要になります。ステンレス製品が高価になる理由は、材料費が鉄に比べ高いこと以外に、この加工の難しさによる要因が大きくかかわっています。

鉄に比べ強度があるため、鉄より薄い(細い)材料を使っても強度を得ることができる面があります。

以下、代表的なステンレスの鋼種を紹介します


SUS304(さす・さんまるよん)
Cr18%、Ni8%を含む。この含有率(%)をもって、18−8ステンレスと表すことがある。
耐食性・耐熱性良好で、最も一般的に使用されている。また、板、パイプ、アングル、丸棒など様々な形状の材料が造られていて、入手しやすい。塩素や酸の強い環境では腐食がおきる。溶接の熱影響を受けたところで、腐食割れをおこすことがある。耐熱温度は、700〜800℃が目安。熱膨張率が大きいので、熱歪みを抑える加工方法の工夫が大切。

通常、ステンレスというとこの鋼種を使用することが多く、当社でも鋼種の指定がない場合は、SUS304を使用している。


SUS316(さす・さんいちろく)
SUS304を基に、Ni量を増やし、モリブデン(Mo)を2〜3%添加した鋼種。Moの添加により、耐酸性、耐熱性が向上する。化学薬品・海水などを扱う環境などで、SUS304では耐久性・耐食性に劣る場合に使用する。Moは、高価な元素なので、材料もその分高価になる。

入手できる材料の形状は、SUS304に比べて多少制約がある。外観では、SUS304とSUS316は
見分けがつかない
ので、Moの有無を判別する薬品などが売られている。


SUS430(さす・よんさんまる)
Cr18%、Niなし。磁石にくっつく。SUS304に比べ、耐食性に劣るが、安価なため、厨房(台所)用品・家庭雑貨などで多く利用されている。家庭などの水周りで使う程度の環境であれば、ほぼ問題はない。家庭にあるステンレス製品を、磁石につくかどうか試してみるとおもしろいかも知れない。熱膨張率が小さいことが利点で、ステンレス屋根(建材)や温水器などは、SUS430に、Moを添加して錆びにくくした鋼種(SUS444)が多く採用されている。


SUS440C・SUS420J2
Cr13%の鋼種(マルテンサイト)で、焼き入れ(熱処理)で硬くなるため、バネ用途や刃物に利用される。ステンレスのスケール(定規)や包丁・ナイフなどは、このての材質のものが多い。

カーボンの量が、焼き入れ硬化の程度を左右する。ステンレスの定規やノギスを雨ざらしにすると、結構錆がくるのは、用途的にこういう材質(が必要)で作られているためです。


SUS410S系
鉄に比べ耐食・耐熱性があり、安価なステンレス鋼種のため、自動車の排気系部品(マフラーなど)に使われている。凍結防止剤による腐食を防ぐため自動車のマフラーはステンレス化が進んでいる。SUS409Lなどもある。


SUS310S・SUS309S
Cr、Niを増やした高級耐熱鋼。1000℃くらいの熱に耐えるので、炉材や熱処理器具などの過酷な条件で使われている。なお、耐熱性は、SUS304<SUS316<SUS309S<SUS310S の順。価格も順に高くなる。SUS310SがCr25%・Ni20%の合金で、それ以上の含有率のものは、ニッケル合金の範疇になっていく。ニッケル合金の代表的な商標名として、ハステロイ・インコネル・カーペンターがあるので、ご紹介まで。


SUS303:快削鋼
SUS304に、燐(P)硫黄(S)などを添加すると、切り粉がきれいに出て削りやすい材質になる。
旋盤加工などの切削部品(刃物でけずって造るもの)用途。ただし、耐食性が落ちるので、使用環境に注意が必要。クロム系の快削鋼はSUS416がある。


SUS301
バネ用鋼種。SUS304よりC(カーボン・炭素)を多めにしてあるため、冷間加工による加工硬化が大きく、バネ材として使われる。


SUSXM7(さすエックスエムセブン)
ヘッダー材・深絞り用途。銅(Cu)が3〜4%混ぜてある。加工硬化が少ないため(柔らか)、冷間鍛造(ヘッダー加工)や変形率の大きなプレス加工などに用いられる。SUS304では、割れてしまうような場合。


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