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ステンレス鋼の腐食とは何?クロムの正体を調べてみた

もしもこの世にステンレスが無かったら、世の中錆びだらけ。

台所の流し台(シンク)は赤茶色に変色し、炊飯器の中のお米も大変なことに!

 

幕張メッセの屋根や、横浜ランドマークタワーの美しい鏡面仕上げのエントランスも錆びて無残な姿になってしまう。

車のマフラーには錆びて穴が開くし、ビール工場のタンクも錆びて売り物になりません。 

 

 

「ステンレスって、なぜ錆びないの?」

 

とか、

 

「よく聞くSUS304って何のコト?」

 

だったり、

 

ってか、ステンレスって何? 

 

と、思ってる方に、少しでもわかりやすく、「なるほど」と思っていただけるように解説していきます!

 

ステンレス鋼とは

ステンレス鋼とは、

「耐食性を向上させる目的で、Cr(クロム)またはCr(クロム)とNi(ニッケル)を含有させた合金鋼で、一般にはCr含有量が10.5%以上の鋼(はがね、こう)」

のことである。

 

 (。´・ω・)?

 

 

もうすでにムズイ、ムズイよ、これ。出だしで簡単につまずいてしまって、この先ダイジョブなのか?

 

 

気を取り直して、まず「鋼」から。

「焼き鍛えて強くした鉄。炭素を0.04~2%程度含む鉄」

とあるので文字通り。鋼=炭素鋼でOK。

 

耐食性は錆びにくさのコト。

 

 

で、ざっくりいうと・・・、

ステンレス=炭素鋼+Cr(クロム)

 

となります。

厳密にいえば、ステンレス=炭素鋼(50%以上)+Cr(10.5%)の合金

 

 

 

ステンレス鋼は、もともと鉄だったんですね。

鉄にクロムを注いでグルグルかき混ぜればハイ、ステンレスの出来上がり♪

(実際にはそんな簡単じゃないだろって声が聞こえそうですが)

 

クロムが無いと鉄はステンレス鋼になれない。

 

そして、

 

ステンレスが錆びにくいのは

このクロムCrのおかげなのです。 

 

ステンレス鋼腐食画像 

こちらは工場で使用しているステンレス製のスタンドです。

f:id:ssmetal:20161201205304j:plain

この、ぽつぽつ茶色に見えるのがサビ。テキスト内では「腐食」と表記されます。本来ステンレスは錆びにくいのですが、もらいサビによってここまで腐食してしまいます。

 

 

もともとの画像がこちら⇩

f:id:ssmetal:20161201205628j:plain

真っサラで、綺麗ですよね。 

 

 

⇩スタンドとして製作してから最低でも4年は経っているかと。未使用時は工場外に出して、雨ざらしの状態です。

f:id:ssmetal:20161201205822j:plain

グラインダーの切粉や、プラズマ切断で生じる細かいノロが、長い時間をかけて錆びを広げていきます。 

 

 

それにしても、鉄とクロムを混ぜるイメージが思い浮かびませんよね(^^;「クロム」は元素なだけに、なかなかしっくりくる画像が見つからない。

 

そんな時に、

「ステンレスが出来るまで」*1

をとてもわかりやすく解説されているサイトを見つけました⇩ 

 

 

 

 

前々からどうやってステンレスの材料が造られているか気になっていたんですよね。

これで気分爽快スッキリ! 

 

 

 

しかし、新たな疑問が・・・。

 

 

金属といえども、溶かすと液体になるわけで、ステンレスの融点が約1,400度。電気炉と呼ばれるタンクは何の金属なんでしょうかね?

 

皆さんご存知の缶コーヒーは窒素が充填され酸化を防止していますが、電気炉内には酸化防止でアルゴンガスのような不活性ガスを充填させるのでしょうか?

 

 

最後に

今回は、クロムがあるおかげでステンレスは錆びにくいということをお伝えしました。この他にもニッケルやクロムなど気になる存在もありますが、しっかり理解して仕事に生かしていきたいと思います。

ステンレスについてはまだまだ知りたいことが山ほどあります。

最後にこの場を借りて、リンク貼り付けを快諾していただいた「ステンレス協会」の方々に、心よりお礼申し上げます。

 

ではでは、より良い溶接ライフを!

 


 

 

 

*1:「ステンレス協会」の承認を得てリンクを貼り付けてます