ステンレス鋼とは？特徴や代表的な種類を徹底解説！

ステンレス鋼は、生活用品から医療機器、航空機部品など、様々な製品に用いられている金属です。

そんなステンレス鋼にはいくつかの種類があり、それぞれで特徴が大きく異なります。

今回は、ステンレス鋼の特徴や代表的な種類について詳しく解説していきます。

最適な素材選定を行うためにも、ぜひチェックしてみてください。

ステンレス鋼とは？

ステンレス鋼は、鉄を主成分とする合金鋼であり、その他、炭素が1.2％以下、クロムが10.5％以上含まれています。

ちなみに、英語では「Stainless steel」と表記されます。

「Stainless」とは、日本語で「サビない」という意味があり、以前は不銹鋼（ふしゅうこう）や不錆鋼（ふせいこう）などと呼ばれていました。

また、サビに強いだけでなく、見た目も非常に美しいため、日常生活における様々な製品に使用されています。

中には「ステンレス鋼」と「ステンレス」の違いについて気になっている方もいると思いますが、呼び方が違うだけで成分や特徴は全て同じです。

代表的な種類は？

では次に、ステンレス鋼の代表的な種類について、詳しく見ていきましょう。

マルテンサイト系

マルテンサイト系は、カーボン0.1〜0.4％、クロム12〜18％を含んでいます。

非常に硬度が高く、機械部品に用いられることも多いです。

また、高温にさらされることが多い部品や機械に使用されるケースもあります。

ただし、炭素が比較的少ないため、耐食性が若干低いです。

フェライト系

フェライト系は、硫黄を含むガスに対して腐食しにくいという特徴を持っています。

基本的に、ニッケルは含んでいません。

耐食性に優れており、熱処理をしても硬化が少なく軟質を維持できるため、プレス加工に適しています。

また、加工性も高く、建築内装材や電気器具部品に使用されるケースも多いです。

オーステナイト系

オーステナイト系は、カーボン0.15％以下、クロム16〜20％、ニッケル8％以上を含んでいます。

数あるステンレス鋼の中で、唯一ニッケルを含んでいます。

非常に耐食性が高く、溶接性にも優れていることから、スプーンやフォークをはじめとする家庭用品、自動車部品、建築用品などに使用されるケースが多いです。

ただし、熱入れをしても硬化しないため、高度はマルテンサイト系に劣ります。

二層系

二層系は、オーステナイト系とフェライト系を掛け合わせたステンレス鋼です。

耐海水性に優れていることもあり、海水機器や化学プラント用装置に使用されることもあります。

磁性にも優れた素材ですが、その強さはフェライト系の比率によって変わります。

ステンレス鋼のメリット

ステンレス鋼のメリットは、以下の通りです。

• 強度が高い
• 保温性や耐熱性に優れている
• 見た目に清潔感がある

それぞれについて、詳しく見ていきましょう。

強度が高い

ステンレス鋼は、炭素が含まれているため鉄よりも強度が高いです。

専門用語では「剛性に優れている」と表現することもあります。

ただし、強度については熱処理の有無や構成元素によっても変わります。

強度に優れたステンレス鋼は、ジェット機のエンジンや車のブレーキディスクなど、人命にかかわる部品に使用されることが多いです。

保温性や耐熱性に優れている

ステンレスに含まれているクロムは、耐熱性に優れています。

どのステンレスも、基本的に500℃までであれば強度を維持できます。

また、ステンレス鋼は熱伝導率が非常に高いという特徴を持っているため、水筒やタンブラーに使用されることも多いです。

見た目に清潔感がある

ステンレス鋼は、サビにくく、それでいて見た目に清潔感があります。

また、食品工場の規格にも準ずる材料であるため、流し台に使われることも多いです。

その他、建物などのインテリアに使用されることもあります。

ステンレス鋼のデメリット

そんなステンレス鋼には、以下のようなデメリットがあります。

• 加工硬化の性質を持っている
• 放熱性が低い

それぞれについて、詳しく見ていきましょう。

加工硬化の性質を持っている

加工硬化とは、金属に一定以上の圧力を加えることによって硬くなる現象のことです。

例えば、ステンレス鋼で板金部品の試作を行う場合、一度曲げてしまうと硬くなり、再加工が難しくなるため、一発勝負で仕上げなければなりません。

また、切削加工や研磨加工についても、時間をかけすぎると加工硬化が進んでしまうため、あえてこれらの作業を専門の業者に依頼する企業も多いです。

放熱性が低い

放熱性が低いことも、ステンレス鋼のデメリットです。

ステンレス鋼を加工する際、熱を加えることもあると思いますが、その場合は工具の先端や刃先に負荷がかかり、工具の寿命を短くしてしまうこともあります。

しかし、これはステンレス鋼の性質であり、どうすることもできません。

そのため、機械部品の設計においては、駆動部周辺にアルミ合金を使うケースが多くなっています。

ステンレス鋼の注意点

ステンレス鋼を活用する際は、以下の点に注意が必要です。

• 噛み込み現象が起こる場合がある
• 絶対にサビないというわけではない

それぞれについて、詳しく見ていきましょう。

噛み込み現象が起こる場合がある

ステンレス鋼で最も注意すべきなのが、噛み込み現象です。

噛み込み現象とは、わかりやすくいえば「焼き付き」のことを指します。

よくあるのが、ネジの噛み込み現象です。

電動ドライバーで締め込んだ場合、雄ネジと雌ネジが密着してしまい、どうすることもできなくなってしまう場合がありますので注意してください。

このようなトラブルを避けるためには、コーティングを行ったり、手動でネジを締めたりといった工夫が必要です。

絶対にサビないというわけではない

ステンレス鋼は、サビに強い材料です。

ただ、絶対にサビないというわけではありません。

例えば、強い酸やアルカリにさらした場合や、湿度が極端に高い場合はサビに繋がることもありますので注意しましょう。

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まとめ

ステンレス鋼は、鉄を主成分とする合金鋼です。

複数の種類がありますが、いずれも強度が高く、保温性や耐熱性に優れています。

また、見た目に清潔感があるため、日用品などに使われるケースも多いです。

そんなステンレス鋼の加工には、専門の知識と技術が必要です。

社内で加工できない場合は、必然的に外部の業者に依頼することになります。

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