ステンレス鋼の耐食性の原理と選定

ステンレス鋼の耐食原理

通常の炭素鋼は、大気中の酸素と金属表面に酸化皮膜を形成し、さらに酸化し続けることでサビが拡大し、摩耗するまで「千枚ケーキ」状の腐食生成物を形成します。 ステンレス鋼のステンレス性は、鋼中のクロム含有量に関係します。 鋼中のクロム含有量が 12% に達すると、大気と接触してステンレス鋼の表面に不動態皮膜 (Cr2O3) が生成されます。 これは高密度のクロムを豊富に含む酸化物で、特にさらなる再酸化からステンレス鋼の表面を効果的に保護します。 この酸化皮膜は非常に薄い（わずか数ミクロン）ため、鋼表面の自然な光沢が透けて見えます。 ステンレス独特の表面です。 表面の不動態皮膜が一度破壊されても、鋼中のクロムと大気中の酸素により不動態皮膜が再生され、保護の役割を果たし続けます。

ステンレス鋼が遭遇する特殊な環境では、孔食（孔食）、粒界腐食、応力腐食、ガルバニック腐食などの特定の局部腐食も発生することがあります。これらの腐食を克服するために、モリブデン、窒素、チタンが添加されています。それぞれ鋼。 、またはニオブなどの元素を使用し、ステンレス鋼の耐食性を向上させるために、低炭素、極低炭素、二相ステンレス鋼などの新しい品種が開発されています。

ステンレス鋼の選択の概要: 合金を過度に無駄にすることなく、耐用年数の間、十分な耐食性を備えていなければなりません。 優れた耐食性を必要としない場合には、比較的安価な2型01(1Cr17Mn6Ni5N)、430型(1Cr17)​​が最適な耐食グレードとなります。 耐食性は 304 鋼よりも低いですが、その耐食性は食品、淡水、非海洋環境の要件を満たすのに十分です。 極めて低い耐食性のみが要求される用途には、石鹸、アルコール、原油、ガソリン、その他の弱い腐食環境に対して耐性のあるタイプ 405 ステンレス鋼 (0Cr13Al) を選択できます。 例えば、ステンレス製の水槽は建設工事の給排水などに広く使われています。 以前は、オーステナイト系ステンレス鋼 (304 または 316) が一般的に使用されていました。 その後、メーカーは安価で高品質で塩化物イオンテレビに優れたフェライト系ステンレス鋼（444）を使用するようになりました。

つまり、材料の選択は特定の用途に応じて異なります。 多くの材料は良いものですが不要なため、追加コストがかかります。 適切な素材を選択することが最も重要です。