多くの産業用途において重要な部品となっています。私たちはステンレスの話をしていますが、それはあまりにもなじみすぎて、あなたは単に古い友人、「錆びていない」と呼んでいるだけかもしれません。
何がこの素材を「錆びない」のか、それは何を意味するのでしょうか。
ステンレス鋼は、少なくとも10.5%のクロムを含有する第一鉄（鉄基）合金である。鉄合金にクロムを添加することで、材料の耐食性が向上することは、何世紀にもわたって知られてきました。しかし、この組み合わせの冶金学がよりよく理解されるようになるまでは、より具体的には、ごく少量の炭素の制御された介在によって、ステンレス鋼は現在の主力金属ファミリーとなっていました。
酸素に曝されると、ステンレス合金中のクロムは直ちに非常に薄く、保護性の高いクロム酸化物皮膜を形成する。この薄膜は、母材に酸素がこれ以上浸透しないので、それ以上の酸化を防止することができる。酸化せず、錆びない。もっとわかりやすく言えば、シミがない。金属自体が真の「汚れなし」ではなく、クロム酸化物皮膜の存在と再生により、ベースとなる鉄金属の錆びや変色を防いでいる。
このような不動態化と呼ばれる成膜プロセスも自己修復的であることに注目したい。つまり、材料に傷が付けられた場合、酸素の存在下であれば、保護膜は速やかに自己再生する。保護層が回復しました。コーティングやクラッディングとは異なり、損傷した場合、コーティングやクラッディングが基材の保護を損なうことがあり、ステンレス鋼は自己治癒することができます。
しかしステンレス材料は酸素の存在下で初めて不動態化が起こる。ステンレス鋼材料の中には、水中や相互に組み合わされた部品間など、遊離酸素が不足した状態で作動するものもあります。これらの環境で損傷したり、摩耗や酸によって腐食されたりした部品は、特定の種類の腐食や摩耗にさらされやすくなります。
ステンレス合金の中には、特にニッケルをほとんど含まないものは錆びるものがあります。材料を選択する際には、環境および性能要件を考慮して、冶金師と確認することが望ましい。すべてのステンレスは違います。
