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ステンレスとは鉄を主成分とした合金鋼で、ISOの規格で炭素1.2％以下、クロム10.5％以上含む鋼と定義されているものです。
サビに強く耐熱性、強度が高いことから、多くの製品に用いられるようになりました。水回りや屋外でよく使用されています。
ステンレス鋼材は、ほかの材料に比べると加工がしにくいと言えます。一定以上の力が加わると金属が硬くなってしまう「加工硬化」という現象を起こしやすく、ステンレスを長時間研削や切削作業すると、材料自体が硬くなってしまいます。
ステンレスにもいくつか種類があるので、それぞれの特徴を紹介します。
ほかのステンレス鋼材種と比較すると、耐食性、加工性、溶接性などが優れていますが、焼入硬化性がないため、強度や硬度ではほかのステンレス鋼材より劣ります。とはいえ、優れた面が多いため用途は広く、添加元素のバリエーションも豊富です。
焼きが入らない、すべての状態で磁性があるという特徴があります。オーステナイト系の欠点となる塩化物応力腐食割れが起こらないというメリットがあり、価格も安いため800℃までの炉部品や化学設備に利用されています。
オーステナイト組織とフェライト組織が共存するため、二相合金とも呼ばれます。オーステナイト系の欠点をカバーし、フェライト系の特性である磁性を持ちます。高強度、高耐食性、経済的な材料で、受水槽、貯水池、化学プラント、ケミカルタンカーなどに使用されます。
マルテンサイトの大きな特徴は、焼入れをすることができることです。熱処理を行うことでマルテンサイト組織が生まれて硬化できます。元来硬くて脆い性質がありますが、焼き戻しによって強度や硬さを上げられます。高強度や高硬度、高温にさらされるものに使われることが多いです。
焼入れでは硬化できないオーステナイト系を熱処理によって強力化できるよう改良したステンレスです。固溶化熱処理によって成形加工し、析出熱処理を施した鋼種で、特徴別に3タイプがあります。
多岐にわたって使われるステンレスは、改良を重ねた結果多くの種類に分岐しました。ステンレスの最大のメリットは耐食性にあるため、選び方としてはまず用途に応じてどの程度の耐食性が必要かを決めることです。その上で、機械的性質、加工性、コスト、生産性を考えていくのがよいでしょう。