Q&A
SUS301は、オーステナイト系ステンレス鋼の一種で、主に高い強度と耐食性を兼ね備えた材料です。
JIS（日本工業規格）で規定されているSUS301は、冷間加工によってさらに強度を高めることができるため、軽量化と強度が求められる用途に多く使われています。
主な特徴
成形性と強度: SUS301は冷間加工により強度を高めることができ、加工によって硬化する性質があります。これは、部品に成形した後に高強度を得るために非常に有用です。
耐食性: クロムを含有しているため、耐食性があり、サビに強いですが、SUS304と比べると若干耐食性が劣ることがあります。特に塩分や腐食性の強い環境下では、他の耐食性の高い材料が選ばれる場合があります。
磁性: オーステナイト系ステンレス鋼であるため、基本的には非磁性ですが、冷間加工を行うと磁性を帯びることがあります。
化学組成（例）： クロム（Cr）約16-18% ニッケル（Ni）約6-8% 炭素（C）最大0.15%
用途
SUS301は、特に冷間加工による硬化を利用して、強度が必要な部品に広く使用されています。
主な用途は以下の通りです。
自動車部品: 軽量化と強度が求められる部品に使用。 ばね材: 加工硬化による高強度を生かし、ばねやクリップなどの材料として利用。
輸送機器: 鉄道車両や航空機などの構造部材。
建築材料: 特に強度が求められる建築物の部品や外装材。
SUS301は、オーステナイト系ステンレス鋼の中でも加工硬化特性が優れており、加工後の強度と軽量化を両立させる必要がある場面で非常に適しています。
① 材料を同一ロットにしないと、色が統一できない。
※同一ロットとは、同じ板材から切り取られた製品のこと。（同一材料、同一成分）
② ダミー材料：同製品の使用が理想です。
③ 表面状態（表面の粗さ加減など）により、色のムラ・ズレが生じる。
※１製品内では色ムラの様に見え、複数の製品では個々に色ズレが生じる。
④ HLは色の調整が難しい場合があり、指定色からズレが生じる可能性がある。
⑤ 鏡面材の大版板の発色では、ステンレス製造時の継ぎ目跡が色のムラになる可能性がある。
⑥ ２Bなどの表面の鈍い光沢材料は、ステンレス製造時の加工跡が色ムラになる。
ステンレス鋼は一般的に清潔性の高い材料とされています。
以下に、ステンレス鋼の清潔性に関する特徴をいくつか挙げます。
防錆性:ステンレス鋼は、クロムを含む合金であり、その表面に形成されるクロム酸化皮膜によって防錆性があります。 この皮膜は耐食性があり、鋼材を錆びさせる物質や汚れから保護します。
耐腐食性: ステンレス鋼は酸やアルカリ、塩類などの腐食性物質に対して優れた耐性を持ちます。そのため、化学物質の取り扱いや食品加工、医療機器などの分野で広く使用されています。
衛生的な表面: ステンレス鋼の表面は非常に滑らかで、微細な凹凸や孔が少ないため、汚れや菌の付着がしにくくなっています。また、熱や寒冷にも安定しているため、高温や低温の環境下でも清潔さを保ちやすいです。
インサーションリスクの低減: ステンレス鋼は一般的に人体に対するアレルギー反応のリスクが低く、皮膚刺激や毒性の心配がありません。 そのため、医療用具や身に着けるアクセサリーなどにも適しています。
簡単な清掃とメンテナンス: ステンレス鋼は非常に耐久性があり、表面に付着した汚れやマークを比較的簡単に取り除くことができます。 通常、中性の洗剤と柔らかい布を使用して清掃するだけで、光沢を取り戻すことができます。
ただし、ステンレス鋼の表面は指紋や水滴の跡が目立ちやすいという欠点もあります。しかし、これらの痕跡は通常、普段の清掃で簡単に取り除くことができます。 総じて言えば、ステンレス鋼は清潔性に優れた材料であり、さまざまな産業や環境で広く使用されています。
ステンレス鋼にはいくつかの異なる種類がありますが、一般的には次のようなステンレス鋼が抗アレルギー性があります。
SUS304: SUS304は18%クロムと8%ニッケルを含むオーステナイト系ステンレス鋼です。
ニッケルの含有量が比較的低いため、ニッケルによるアレルギー反応のリスクが低くなります。
SUS316L: SUS316Lは16%クロム、10%ニッケル、2%
モリブデンを含むオーステナイト系ステンレス鋼です。
ニッケルとモリブデンの添加により、耐食性と抗アレルギー性が向上しています。
これらのステンレス鋼は、一般的にジュエリーや時計、医療器具、食器などの製品に使用されます。
アレルギー反応のリスクを最小限に抑えるためには、これらの抗アレルギー性の高いステンレス鋼を選択することが重要です。
ただし、個人のアレルギー感受性は異なる場合がありますので、特に金属アレルギーや過敏症の既往歴のある人は、新しいステンレス製品を使用する前にパッチテストなどのアレルギー試験を行うことが推奨されます。
ステンレスは一般的に、高い耐食性を持つ金属です。ただし、特定の条件下では腐食が起こることがあります。
ステンレスの腐食にはいくつかの種類がありますが、代表的なものに以下のようなものがあります。
普通腐食：ステンレスの表面に付着した汚れや酸化膜により、腐食が進行します。一般的に、これはステンレスの表面の美観を損ねるだけで、機械的な強度には大きな影響を与えません。
孔食：ステンレスの表面に小さな穴が開き、その後穴が拡大していく現象です。特に海水中や酸性雨が多い環境下では発生しやすく、素早い対処が必要です。
熱腐食：高温下での腐食現象です。高温でステンレスが酸化すると、表面に酸化膜が形成され、その後剥がれてしまい、腐食が進行してしまいます。
応力腐食割れ：強い応力が加わった場合に、ステンレスが亀裂を生じてしまう現象です。通常、蒸気ボイラーや化学プラントなどの高温・高圧の環境下で発生することが多いです。
これらの腐食現象を防ぐためには、ステンレスに適したメンテナンスが必要です。例えば、定期的なクリーニングや酸化膜の除去、塩分や酸性の強い環境下での使用を避けるなどが挙げられます。また、必要に応じて、耐食性に優れた塗装やコーティングの施工も有効です。
SUS420を電解研磨することは可能ですが、素材や加工条件によっては、研磨精度や表面仕上げに影響が出る場合があります。
そのため、事前に素材の詳細な調査や、適切な加工条件の検討が必要です。
一般的に、電解研磨には専用の装置が必要であり、以下のような手順で行われます。
電解液の調整: 電解研磨に使用する電解液を調整します。電解液の成分や濃度は、素材や研磨目的によって異なります。
電極の設定: 研磨対象となるSUS420を陽極に設定し、カソードを電解液に浸します。
電圧の印加: 電圧を印加し、SUS420の表面に電流を流します。この際、電流密度や研磨時間を適切に調整することが重要です。
洗浄: 研磨が完了したら、水やアルコールで洗浄、電解液を取り除きます。 電解研磨によって、SUS420の表面を平滑化したり、微細な傷を取り除いたりすることができます。また、研磨によって表面の光沢を向上させたり、クリーンな表面を実現することができます。
ステンレス鋼は一般的に錆びにくい性質を持っています。
ステンレス鋼の主要成分は鉄、クロム、ニッケルなどで構成されており、クロムの存在によって腐食や酸化から守られます。 ステンレス鋼の表面にはクロム酸化被膜（パッシブ膜）が形成されており、この被膜が鉄と外界の酸素との反応を防ぎます。
もし鋼の表面が傷ついたり、汚れや化学物質にさらされた場合でも、クロム酸化被膜は再生する傾向があります。 ただし、ステンレス鋼が完全に錆びないわけではありません。
特に極端な条件下では、例えば高濃度の塩分を含む海水環境や酸性の化学物質にさらされる場合など、ステンレス鋼の耐食性が低下することがあります。 したがって、一般的な状況ではステンレス鋼は錆びにくいとされていますが、特定の環境や使用条件によっては適切な対策が必要になる場合があります。
ステンレスの強度は、使用されている材料の種類、製造方法、熱処理、形状、寸法などによって異なります。 一般的に、ステンレスは高強度かつ耐食性に優れており、ります。高強度が必要な場合は、より強力なステンレスグレードを選択する必要があります。
その強度は鉄やアルミニウムよりも高い場合があります。 ステンレスの強度は、引っ張り強度や降伏点強度、硬度などで測定されます。 例えば、一般的に使用されるSUS304ステンレスの引っ張り強度は約515 MPa、降伏点強度は約205 MPaです。 しかし、異なる種類のステンレスは、より高い強度を持つ場合があります。 ステンレスの強度は、使用するアプリケーションに応じて選択する必要があります。
ステンレス鋼は一般的に耐食性に優れていますが、その中でも特に以下の種類が耐食性に優れています。
SUS316（またはSUS316L）：含有するモリブデンの割合が高く、塩水、酸性、アルカリ性のため環境に優れた耐食性を発揮します。海洋環境、化学プラント、製紙プラントなどの分野において広く使用されています。
SUS304（またはSUS304L）: 一般的に最も一般的に使用されているステンレス鋼で、酸性、アルカリ性環境においても優れた耐食性を持ちます。 食器、建築材料、薬剤などの分野で使用されます。
SUS444: 低コストで、特に耐食性が要求される屋根材、壁材、煙道などに使用されることが多いステンレス鋼です。極めて優れた防御を示します。
以上のステンレス鋼は、それぞれ異なる特性を持っており、使用する環境によって最適な鋼種が異なります。 適切なステンレス鋼の選択には、専門知識が必要となる場合があります。
鋭敏化したステンレスの見極めには、以下のような方法があります。
硝酸銀試験 鋭敏化したステンレス表面に硝酸銀液を滴下すると、クロム酸化物が析出し、黒い沈殿物が現れます。この試験は、鋭敏化したステンレス表面に対する感度が高く、比較的簡便な方法です。
チップ試験 鋭敏化したステンレス表面から小さなチップを切り出し、その表面を光学顕微鏡で観察します。鋭敏化した部分では、普通のステンレスと比較して粒界付近に黒く見えるバンド状の部分が見られます。
電気化学的測定 鋭敏化したステンレスの表面を電極として用い、電気化学的測定を行います。この測定により、鋭敏化の程度を定量的に評価することができます。
これらの方法を用いて、鋭敏化したステンレスを見極めることができます。
鋭敏化は、ステンレスの脆性を増すため、耐食性や強度の低下につながるため、素材の品質管理において重要な要素となります。