ステンレスにはどういった種類や特徴があるのかご存知でしょうか。
実はステンレスは金属の中でもトップクラスでサビに強いです。
また、ステンレスには100種類以上の種類があります。
知らなかったという方も多いのではないでしょうか。
そこで今回は、ステンレスとは何か、種類や特徴について紹介します。
□ステンレスとは何か
ここではステンレスとは何かについて紹介します。
ステンレスは鉄（Fe)を主成分（50％以上）とし、クロム（Cr）を10.5％以上含む錆びにくい合金です。
近年急速に普及したので、知っているという方も多い金属かもしれません。
急速に普及した理由としては、以下の理由が考えられます。
・耐食性がある
・耐熱性がある
・強度がある
中でも耐食性の強さは重要で、屋外での使用も可能にしています。
□ステンレスの特徴について
ここまではステンレスがどういった金属なのかについて簡単に説明しました。
ここからはどういった特徴を持っているのかについてより詳しく紹介します。
5つ紹介しますので、それぞれについてみていきましょう。
1つ目は、耐食性についてです。
ステンレスが注目される一番の理由と言えるでしょう。
最後名で表記すると、「stainless steel」と言います。
「stainless」はまさに「錆びない」という意味を含んでいます。
耐食性があるのは、添加されているクロムが酸素とくっついて表面に酸化皮膜を形成するためです。
これによりサビの進行を止めています。
2つ目は、耐熱性についてです。
基本的におよそ500度までは引っ張り強さを維持してくれます。
しかし、500度よりも高い温度になると、機械的強度が低減していくでしょう。
添加する物質によっては500度を超えた時点での強度の低下をある程度抑えることも可能です。
3つ目は、強度についてです。
強度については熱処理の方法や構成元素によって変化します。
多くの場合炭素を加えることが前提となっているので、鉄よりは強度があります。
4つ目は、保温性についてです。
熱伝導率が低いので、水筒やポットの内壁に採用されることが多いです。
しかし、放熱性が劣っているので、熱を持ちやすい部品で採用されることは少ないです。
5つ目は、電気を通しにくいことです。
鉄や銅に比べても電気を通しにくいという特徴があります。
そのため、通電箇所に用いられることはほとんどないでしょう。
6つ目は、加工が大変であることです。
ステンレスは難削材と言われています。
なぜ加工が難しいのかというと、ステンレスは熱伝導率が低いので切削加工をする際に発生する熱を逃しにくいのです。
熱が逃げにくいと、工具刃先に負担がかかったり、摩耗が進行したりします。
また、加工することで硬さが増すという特徴も持っているので、工具の寿命が短くなってしまいます。
以上がステンレスの特徴に関する解説でした。
□ステンレスの種類について
ここからはステンレスの種類について紹介します。
ステンレスの中で最もよく採用されるものは主に3つあります。
ここからはそれぞれについてみていきます。
1つ目は、マルテンサテライト系です。
こちらはクロムが主要成分となっています。
炭素の含有量が多いという特徴があり、クロムの量が比較的少ないです。
こちらのステンレスは、熱によって金属を硬化させる焼き入れの作業が必要になるでしょう。
しかし、単に焼き入れをするだけではありません。
焼き入れの後に焼き戻しという再加熱して硬さを調節する作業を行います。
加工段階では加工が簡単で使用時には強度があるので、比較的加工しやすいステンレスと言われています。
メリットは、高い強度と耐摩耗性です。
強度に関してはほかのステンレスよりも群を抜いています。
そのため、刃物や機械のブレードなどで採用されることが多いでしょう。
デメリットとしては、ほかのステンレスよりも耐食性が少し劣っていることです。
2つ目は、フェライト系です。
こちらはクロムの他にモリブデンや銅といったさまざまな合金を使用しています。
ステンレスの中でも安い価格で使用でき、添加する合金を工夫して耐食性を高めることもあります。
自動車の部品や建物の内装として採用されることが多いでしょう。
しかし、ステンレスの中で強度が高くないので、負荷のかかる部分で採用されることはありません。
3つ目は、オーステナイト系です。
高温になると強度が高くなり、低音でも脆くなりにくいという特徴があります。
ステンレスの中で最も多く生産されているのも特徴の一つです。
メリットとしては耐食性が比較的高いこと、溶接加工がしやすいことが挙げられます。
低温、高温環境でも強度の低下が少ないので、幅広い分野で使用されています。
□まとめ
今回は、ステンレスとは何か、種類や特徴について紹介しました。
ステンレスについて理解していただけたでしょうか。
気になったこと、質問したいことがある方はお気軽にご相談ください。