ちょっと、そこ！ステンレス鋼のチューブのサプライヤーとして、私はしばしば、これらの気の利いたチューブを作るのに正確に何が起こるかについて尋ねられます。それでは、ステンレス鋼管の化学組成を掘り下げましょう。
ステンレス鋼は基本的に合金です。つまり、さまざまな金属と元素が混在しています。ステンレス鋼の主な成分は鉄です。鉄は合金の基部を形成し、その強さの多くを与えます。しかし、それだけで、鉄は非常に簡単に錆びます。それが他の要素が一日を救うためにやってくるところです。
ステンレス鋼の最も重要な要素の1つはクロムです。クロムは、ステンレス鋼に「ステンレス」品質を与えるものです。クロムを鉄に加えると、鋼の表面に酸化クロムの薄く見えない層が形成されます。この層は保護シールドとして機能し、酸素と水分が下の鉄に届かないようにします。通常、ステンレス鋼には少なくとも10.5％のクロムが含まれています。クロムが多いほど、腐食抵抗が良くなります。たとえば、いくつかの高エンドステンレス鋼チューブには最大26％のクロムがある場合があります。
ニッケルは別のキープレーヤーです。ニッケルは、ステンレス鋼の靭性と延性を改善するのに役立ちます。また、特に酸性環境では、腐食抵抗が強化されます。ニッケルはスチールをより形成しやすくします。これは、チューブを曲げたり、異なる構成に形作ろうとしたりしようとしている場合に最適です。多くの一般的なステンレス鋼のチューブには、約8〜12％のニッケルがあります。ニッケル含有量が高いチューブに興味がある場合は、チェックアウトできますニッケル合金鋼管。これらのチューブは、余分な腐食抵抗と耐久性が必要なアプリケーションに最適です。
マンガンは多くの場合、少量で追加され、通常は2％未満です。製造プロセス中に鋼を脱酸化するのに役立ちます。また、スチールのホットな作業特性を改善し、チューブを転がして鍛造しやすくなります。
シリコンはステンレス鋼にも存在します。通常は約1〜2％です。シリコンは、高温での鋼の酸化抵抗を改善するのに役立ちます。また、マンガンと同様に、脱酸化プロセスにも役立ちます。
炭素は、ステンレス鋼の特性に大きな影響を与える可能性のある要素です。一般に、ステンレス鋼の炭素含有量は比較的低く、通常0.15％未満です。炭素含有量が多いと、鋼をより困難にする可能性がありますが、耐腐食性が高くなり、耐性が低下します。したがって、ほとんどの場合、私たちはその炭素レベルを抑制したいと考えています。
硫黄とリンは通常、ステンレス鋼の不純物と見なされます。腐食抵抗と鋼の延性を減らすことができるため、レベルを可能な限り低く抑えようとします。ただし、場合によっては、少量の硫黄（0.03％未満）を追加して、鋼の加工性を改善することができます。
それでは、化学組成に基づいて、さまざまな種類のステンレス鋼管について話しましょう。最も人気のあるタイプの1つは、オーステナイトステンレス鋼です。オーステナイトステンレス鋼には、大量のクロムとニッケルが含まれています。それは顔を持っています - 中心の立方晶構造は、優れた腐食抵抗、優れた形成性、および高い靭性を与えます。私たちのオーステナイトステンレス鋼管このタイプの素晴らしい例です。食品加工、化学物質、建設など、さまざまな業界で広く使用されています。
別のタイプはフェライトステンレス鋼です。フェライトのステンレス鋼は、中心の立方晶構造を持っており、オーステナイトのステンレス鋼と比較してより少ないニッケルが含まれています。ストレスに対する良好な抵抗 - 腐食亀裂と比較的低コストで知られています。フェライトステンレス鋼管は、自動車排気システムといくつかの建築用途でよく使用されます。
マルテンサイトステンレス鋼は別のカテゴリです。オーステナイトおよびフェライトのステンレス鋼と比較して炭素含有量が多いため、より強く強くなります。ただし、耐食性も少なくなります。マルテンサイトステンレス鋼管は、カトラリーやいくつかの機械的部品など、高強度と硬度が必要なアプリケーションで一般的に使用されています。
二重ステンレス鋼は、オーステナイト構造とフェライト構造の組み合わせです。強度と腐食抵抗のバランスが良いです。デュプレックスステンレス鋼管は、オフショアオイルおよびガスプラットフォームのように、高強度と優れた腐食抵抗の両方が必要な用途で使用されます。
ステンレス鋼管の化学組成は、アプリケーションの特定の要件に応じて調整できます。たとえば、高温環境のためにチューブが必要な場合は、酸化抵抗を改善するために、より高いクロムとニッケルの含有量を備えたチューブが必要になる場合があります。機械加工が簡単なチューブを探している場合は、少量の硫黄を追加できます。
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参照
- ASMハンドブックボリューム1：プロパティと選択：アイアン、鋼、および高パフォーマンス合金
- Metals Handbook Desk Edition、第3版