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ステンレスの知識

Dec 26, 2023

ステンレス鋼とは、空気、蒸気、水、その他の弱い腐食性媒体および酸、アルカリ、塩およびその他の化学腐食性媒体による鋼の腐食を指し、ステンレス耐酸鋼としても知られています。 実際には、ステンレス鋼と呼ばれる弱い腐食性媒体に耐性のある鋼、および耐酸性鋼と呼ばれる化学媒体に耐性のある鋼がよく使用されます。 両者の化学組成の違いにより、前者は化学媒体の腐食に対して必ずしも耐性があるとは限りませんが、後者は一般にステンレスです。 ステンレス鋼の耐食性は、鋼に含まれる合金元素によって決まります。
通常、冶金団体によれば、一般的なステンレス鋼はオーステナイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼の 3 つのカテゴリーに分類されます。 これら 3 つのカテゴリーの基本的な冶金組織に基づいて、二相鋼、析出硬化型ステンレス鋼、および鉄を 50% 未満含む高合金鋼が、特定のニーズと目的に応じて導き出されています。
冶金組織ごとに分割:

01
オーステナイト系ステンレス鋼。

マトリックスが非磁性のオーステナイト組織の面心立方晶構造(CY 相)によって支配されており、主に冷間加工によって強化される(ある程度の磁性が生じる場合がある)ステンレス鋼。 アメリカ鉄鋼協会は、304 など、200 および 300 シリーズの番号をラベルに付けています。

02
フェライト系ステンレス鋼。

マトリックスがフェライト組織の体心立方結晶構造 ((a 相)) によって支配されているステンレス鋼。磁性を持ち、一般に熱処理によって硬化することはできませんが、冷間加工によってわずかに強化することができます。 米国鉄鋼協会のラベルは 430 および 446 です。

03
マルテンサイト系ステンレス鋼。

マトリックスはマルテンサイト組織(体心立方晶または立方晶)であり、磁性を持ち、熱処理によってステンレス鋼の機械的特性を調整できます。 米国鉄鋼協会では、これらに 410、420、および 440 の番号を付けています。マルテンサイトは、高温ではオーステナイト組織を持ち、適切な速度で室温まで冷却するとマルテンサイトに変態 (つまり硬化) します。

04
オーステナイト・フェライト(二相)系ステンレス鋼。

マトリックスはオーステナイトとフェライトの両方の二相組織を持ち、低相マトリックスの含有量は通常 15% を超え、磁性を持ち、ステンレス鋼の冷間加工によって強化できます。329 は典型的な二相ステンレス鋼です。 オーステナイト系ステンレス鋼と比較して、二相鋼の高強度、耐粒界腐食性、耐塩化物応力腐食性、耐孔食性が大幅に向上します。

05
析出硬化型ステンレス鋼。

マトリックスの組織がオーステナイト系またはマルテンサイト系であり、析出硬化処理により硬化できるステンレス鋼。 アメリカ鉄鋼協会は、これに 630 などの 600 シリーズ番号を付けています。これは、17-4PH です。


一般に、合金の他にオーステナイト系ステンレス鋼の耐食性が優れており、腐食性の低い環境ではフェライト系ステンレス鋼が使用でき、軽度の腐食性環境では材料に高強度や高硬度が必要な場合、フェライト系ステンレス鋼が使用できます。マルテンサイト系ステンレス鋼と析出硬化系ステンレス鋼を使用します。

錆びにくいステンレスって何ですか?

ステンレス鋼の錆びに影響を与える主な要因は次の 3 つです。

1、合金元素の含有量。

一般的に、クロム含有量が 10.5% の鋼は錆びにくいと言われています。 クロムとニッケルの含有量が高いほど耐食性が良くなります。たとえば、304材のニッケル含有量は8-10%、クロム含有量は18-20%であり、このようなステンレス鋼は一般に錆びません。

2、メーカーの製錬プロセスもステンレス鋼の耐食性に影響します。

製錬技術は優れており、先進的な設備、先進的な技術、合金元素の制御、不純物の除去、ビレットの冷却温度制御の両方において大規模なステンレス鋼工場が保証されているため、製品の品質は安定していて信頼性が高く、本質的な品質が良好でありません。錆びやすい。 それどころか、一部の小規模製鉄所の設備は後進的で、後進的な技術、製錬プロセス、不純物を除去できず、製品の生産は必然的に錆びます。

3、外部環境、気候は乾燥しており、換気の良い環境は錆びにくいです。

空気中の湿気や雨天が続いたり、酸性やアルカリ性を含んだ空気環境では錆びやすくなります。 304 ステンレス鋼は、周囲の環境が悪すぎる場合も錆びます。

ステンレスの錆びの対処法は?

1、化学的方法

酸洗いペーストまたはスプレーを使用して、錆びた部品の酸化クロム皮膜の形成を再不動態化し、耐腐食性を回復させます。酸洗後、すべての汚染物質と酸残留物を除去するために、次のことを行うことが非常に重要です。水で適切に洗い流してください。 すべてを研磨装置で処理して再研磨した後、研磨ワックスで閉じることができます。 局所的な軽い錆びの場合は、ガソリンを 1:1 で混ぜたものをきれいな布で拭き取り、錆びの部分を拭き取ることもできます。

2、機械的方法

サンドブラスト洗浄、ガラスまたはセラミック粒子のブラストによる洗浄、消去、ブラッシング、研磨。 機械的方法には、以前に除去した材料、研磨材料、または消滅した材料によって引き起こされた汚染を拭き取る可能性があります。 あらゆる種類の汚染、特に異物の鉄粒子は、特に湿気の多い環境では腐食の原因となる可能性があります。 したがって、機械的に洗浄された表面は、好ましくは乾燥条件下で正式に洗浄されるべきである。 機械的方法の使用は表面を洗浄するだけであり、材料自体の耐食性は変わりません。 したがって、機械洗浄後に研磨装置で表面を再研磨し、研磨ワックスで表面を閉じることをお勧めします。


一般的に使用されるステンレス鋼の等級と特性

1,304ステンレス鋼。 オーステナイト系ステンレス鋼の中でも最も応用範囲が広く、深絞り成型部品や酸パイプライン、容器、構造部品、各種器具本体などの製造に適しています。また、非磁性、低磁性のものも製造できます。温度機器と部品。

2、304Lステンレス鋼。 条件によっては 304 ステンレス鋼によって引き起こされる Cr23C6 の析出を解決するために、粒界腐食が深刻な傾向にあり、超低炭素オーステナイト系ステンレス鋼が開発され、粒界腐食耐性の鋭敏化状態は 304 ステンレス鋼よりも大幅に優れています。 321 ステンレス鋼は、強度が若干低いことに加えて、その他の特性を活かして、主に耐食性の機器や溶接溶体化処理ができない部品に使用され、さまざまなタイプの計器本体の製造に使用できます。

3、304H ステンレス鋼。 304 ステンレス鋼の内部分岐、炭素質量分率 0.04%-0.10%、高温性能は 304 ステンレス鋼よりも優れています。

4,316ステンレス鋼。 10Cr18Ni12鋼にモリブデンを添加したもので、耐還元媒体性と耐孔食性に優れています。 海水や各種媒体においては304ステンレス鋼より耐食性に優れ、主に耐孔食材料として使用されます。

5、316Lステンレス鋼。 極低炭素鋼で、耐鋭敏粒界腐食性能に優れ、石油化学機器の耐食材料など、断面サイズの厚い溶接部品や機器の製造に適しています。

6、316Hステンレス鋼。 316 ステンレス鋼の内部分岐、炭素質量分率 0.04%-0.10%、高温性能は 316 ステンレス鋼よりも優れています。

7、317ステンレス鋼。 耐孔食性と耐クリープ性は、石油化学や有機酸耐食装置の製造に使用される 316L ステンレス鋼よりも優れています。

8,321ステンレススチール。 チタンにより安定化されたオーステナイト系ステンレス鋼は、チタンを添加して耐粒界腐食性を向上させ、優れた高温機械的特性を備えており、超低炭素オーステナイト系ステンレス鋼に置き換えることができます。 高温または水素腐食に対する耐性やその他の特別な場合に加えて、一般的な状況では推奨されません。

9,347ステンレススチール。 ニオブ安定化オーステナイト系ステンレス鋼。ニオブを添加して耐粒界腐食性、321 ステンレス鋼の酸、アルカリ、塩およびその他の腐食性媒体における耐食性を向上させます。溶接性能が良好で、耐食性材料として使用でき、次の用途に使用できます。耐熱鋼で、主に火力発電、石油化学分野で使用され、コンテナ、パイプライン、熱交換器、シャフト、工業炉、炉管、炉内温度計などの製造に使用されます。

10、904L ステンレス鋼。 スーパーフルオーステナイト系ステンレス鋼は、フィンランドのオトクンプ(OUTOKUMPU)社が発明したスーパーオーステナイト系ステンレス鋼で、ニッケル質量分率24%~26%、炭素質量分率0.02%未満、優れた耐食性、非酸化性の酸などを備えています。硫酸、酢酸、ギ酸、リン酸は非常に優れた耐食性を持ち、同時に隙間腐食に対する優れた耐性と応力腐食特性にも優れています。 70度以下の各種濃度の硫酸に適しており、酢酸、ギ酸と酢酸の混酸に対して常圧下でのあらゆる濃度、温度において良好な耐食性を示します。 元の規格 ASMESB-625 はニッケル基合金に帰属し、新しい規格はステンレス鋼に帰属します。 中国には同様のグレードの015Cr19Ni26Mo5Cu2鋼しかなく、ヨーロッパの少数の計器メーカーでは904Lステンレス鋼を使用する主要材料があり、例えばE+H質量流量計の測定管には904Lステンレス鋼が使用されており、ロレックスの時計ケースにも904Lステンレス鋼が使用されています。ステンレス鋼。

11、440C ステンレス鋼。 マルテンサイト系ステンレス鋼、焼入れ性ステンレス鋼、最高硬度のステンレス鋼、硬度HRC5