ステンレスパイプの表面に茶色い錆び（斑点）が現れると、「ステンレスは錆びない、錆びるのはステンレスではない、鋼材に問題があるのではないか」と驚かれます。
実は、これはステンレス鋼に対する理解の欠如を示す一方的な間違った見方です。 ステンレスは条件によっては錆びてしまいます。
ステンレス鋼は大気中の酸化に強い、つまり錆びにくい性質を持っていますが、酸、アルカリ、塩分を含む媒体中で腐食する性質、つまり耐食性も持っています。 ただし、耐食性の大きさは、鋼自体の化学組成、保護状態、使用条件、環境媒体の種類によって変化します。
304鋼管などは、乾燥した清浄な大気中では非常に優れた耐食性を発揮しますが、海辺に移動させたり、塩分を多く含む海霧の中ではすぐに錆びてしまいます。 316 鋼管は良好な性能を発揮しました。 したがって、どんなステンレス鋼であっても、どんな環境でも耐食性があり、錆びないわけではありません。
ステンレス鋼の表面には、極めて薄く強固な緻密で安定なクロムを多く含む酸化皮膜（保護膜）が形成されており、酸素原子の侵入を防ぎ、酸化し続け、耐食性を獲得しています。 一度何らかの理由でこの皮膜が継続的に破壊されると、空気中や液体中の酸素発生が侵入し続けたり、金属中の鉄原子が分解され続けて遊離の酸化鉄が形成され、金属表面が継続的に腐食されます。 。
この表面フィルムはさまざまな方法で損傷する可能性があります。
日常生活では次のような一般的なものがいくつかあります。
1. ステンレス鋼の表面には、他の金属元素や特殊な金属粒子を含むほこりや付着物が含まれており、湿気の多い空気中では、付着物とステンレス鋼の間に凝縮物が発生し、2 つはマイクロバッテリーに接続され、電気化学反応を引き起こします。保護フィルムは電気化学腐食と呼ばれる損傷。
2. ステンレスの表面には、水・酸素の場合は有機酸となる有機汁（メロンや野菜など、めんつゆ、たんなど）が付着しており、その有機酸が長時間金属表面を腐食させます。 。
3. 酸、アルカリ、塩分（アルカリ水、化粧壁の石灰水飛沫など）を含むステンレス表面に付着すると、局部腐食を引き起こします。
4. 汚染空気（硫化物、炭素酸化物、窒素酸化物を多く含む雰囲気など）では、結露すると硫酸、硝酸、酢酸等の液点が生成し、化学腐食を引き起こします。 ヒント 金属表面が永続的に輝き、腐食しないようにするには、次のことをお勧めします。
1) 装飾的なステンレス鋼の表面は、付着物を取り除き、変形を引き起こす外部要因を除去するために、頻繁に掃除してこすってください。
2) 海辺エリアでは 316 ステンレス鋼を使用する必要があります。316 材料は海水腐食に耐えることができます。
3) 市場に出回っている一部のステンレス鋼パイプの化学組成は、対応する国家規格を満たしておらず、304 材料要件を満たすことができません。 そのため錆の原因にもなりますので、信頼できるメーカーの製品を慎重に選ぶ必要があります。
ステンレス鋼（ステンレス鋼）は、ステンレス酸耐性鋼の略称で、空気、蒸気、水、その他の弱い腐食性媒体に耐性のあるステンレス鋼です。 化学腐食媒体（酸、アルカリ、塩、その他の化学エッチング）に対して耐性のある鋼を耐酸鋼と呼びます。
一般的なカテゴリ:
通常、金属組織によって次のように分類されます。
一般に、普通のステンレス鋼は、金属組織学的にオーステナイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼の3つに分類されます。 これら 3 つの基本的な金属組織に基づいて、特定のニーズと目的に応じて、二相鋼、析出硬化ステンレス鋼、および鉄含有量が 50 パーセント未満の高合金鋼から派生します。
1、オーステナイト系ステンレス鋼。
マトリックスは主にオーステナイト構造の面心立方晶構造 (CY 相) を持つステンレス鋼で、主に冷間加工によって強化され、非磁性になります (結果として特定の磁性が生じる場合があります)。 米国鉄鋼協会では、304 などの 200 および 300 番台の番号を使用しています。
2、鉄系ステンレス。
マトリックスは体心立方晶構造のフェライト構造（A相）が主体で、磁性を持ち、一般に熱処理によって硬化することはできませんが、冷間加工によりわずかに強化されたステンレス鋼を作ることができます。 アメリカ鉄鋼協会には 430 と 446 のマークが付いています。
3. マルテンサイト系ステンレス鋼
マトリックスはマルテンサイト構造（体心立方晶または立方晶）の磁性ステンレス鋼で、熱処理により機械的性質を調整できます。 米国鉄鋼協会では番号 410、420、および 440 を使用しています。マルテンサイトは高温ではオーステナイト構造を持ち、適切な速度で室温まで冷却されると、オーステナイト構造はマルテンサイトに変換する (つまり、硬化する) ことができます。
4、オーステナイト系フェライト系（二相）ステンレス鋼。
マトリックスはオーステナイトとフェライトの両方の二相構造を持ち、そのうちの少ない相のマトリックスの含有量は通常 15 パーセントを超え、磁性があり、ステンレス鋼の冷間加工によって強化できます。329 は典型的な二相ステンレス鋼です。 オーステナイト系ステンレス鋼と比較して、二相鋼は強度が高く、粒界腐食、塩化物応力腐食、点腐食に対して高い耐性を持っています。
5、析出硬化型ステンレス鋼。
マトリックスがオーステナイトまたはマルテンサイトであり、析出硬化によって硬化できるステンレス鋼。 米国鉄鋼協会では、17-4PH である 630 などの 600 番台の番号を使用しています。
一般に、合金のほかに、オーステナイト系ステンレス鋼の耐食性は比較的優れており、腐食性の低い環境では、材料に高強度や高硬度が要求される場合、軽度の腐食性環境ではフェライト系ステンレス鋼が使用できます。 、マルテンサイト系ステンレス鋼、析出硬化系ステンレス鋼が使用可能です。
特徴と用途
表面技術
錆びにくいステンレスって何ですか？
ステンレス鋼の腐食に影響を与える主な要因は 3 つあります。
1、合金元素の含有量。
一般的に、鋼にクロムが 10.5% 含まれていると錆びにくくなります。 クロムニッケルの含有量が高いほど耐食性が向上します。たとえば、304 材料のニッケル含有量は 8-10 パーセント、クロム含有量は 18-20 パーセントに達します。このようなステンレス鋼は一般的な状況では錆びません。
2、生産企業の製錬プロセスもステンレス鋼の耐食性に影響します。
優れた製錬技術、高度な設備、高度な技術を備えた大規模なステンレス鋼工場は、合金元素の管理、不純物の除去、ビレットの冷却温度の制御などを保証できるため、製品の品質が安定して信頼でき、内部品質も保証されます。良好で、錆びにくいです。 逆に、一部の小規模製鉄所では設備や技術が遅れており、製錬工程で不純物が除去できず、製造された製品は必然的に錆びてしまいます。
3、外部環境、気候は乾燥しており、換気された環境は錆びにくいです。
空気中の湿度が高い、雨天が続く、空気中のpHが高いなどの環境では錆びやすくなります。 304 ステンレス鋼は、周囲の環境が悪すぎると錆びます。
ステンレスに錆が発生した場合、どのように対処すればよいでしょうか？
1. 化学的方法
酸洗いペーストまたはスプレーを使用して、錆びた部分を再不動態化して酸化クロム皮膜を形成し、耐食性を回復します。 酸洗後、すべての汚染物質や酸残留物を除去するために、水で適切に洗い流すことが非常に重要です。 すべての処理後、研磨装置で再研磨し、研磨ワックスで封孔します。 局所的なわずかな錆びの場合は、ガソリンとオイルを 1:1 で混ぜたものをきれいな布に付けて錆びの部分を拭き取ることもできます。
2. 機械的方法
サンドブラスト、ガラスまたはセラミック粒子によるショットブラスト、消滅、ブラッシング、研磨。 機械的方法を使用すると、以前に除去、研磨、または消滅させた材料によって引き起こされた汚染を消去することができます。 あらゆる種類の汚染、特に異物の鉄粒子は、特に湿気の多い環境では腐食の原因となる可能性があります。 したがって、機械的清掃面は乾燥状態で清掃することが好ましい。 機械的方法の使用は表面をきれいにするだけであり、材料自体の耐食性を変えることはできません。 そのため、機械洗浄後は研磨装置で再研磨し、研磨ワックスで封止することをお勧めします。
器具に一般的に使用されるステンレス鋼のグレードと性能
1,304ステンレス鋼。 最も広く使用されているオーステナイト系ステンレス鋼の 1 つで、深絞り部品や酸パイプライン、容器、構造部品、あらゆる種類の機器本体などの製造に適しており、非磁性の低温機器や部品の製造も可能です。 。
2、304Lステンレス鋼。 特定の条件下で Cr23C6 析出によって引き起こされる 304 ステンレス鋼の深刻な粒界腐食傾向を解決するために、極低炭素オーステナイト系ステンレス鋼の鋭敏化状態は 304 ステンレス鋼よりも大幅に優れた粒界腐食耐性を備えています。 強度がわずかに低いことに加えて、321 ステンレス鋼の他の特性は、主に溶接が必要で固溶体で処理できない耐食性の機器やコンポーネントに使用され、あらゆる種類の機器本体の製造に使用できます。
3、304H ステンレス鋼。 304 ステンレス鋼の内部分岐、炭素質量分率 0.04 パーセント -0.10 パーセント、高温性能は 304 ステンレス鋼よりも優れています。
4,316ステンレス鋼。 10Cr18Ni12 鋼をベースにモリブデンを添加すると、この鋼は還元媒体と点腐食に対して優れた耐性を持ちます。 海水などの媒体中では304ステンレス鋼よりも優れた耐食性を持ち、主に耐孔食材として使用されています。
5、316Lステンレス鋼。 鋭敏粒界腐食に対する優れた耐性を備えた極低炭素鋼で、石油化学機器の耐食材料など、断面サイズの厚い溶接部品や機器の製造に適しています。
6、316Hステンレス鋼。 316 ステンレス鋼の内部分岐、炭素質量分率 0.04 パーセント -0.10 パーセント、高温性能は 316 ステンレス鋼よりも優れています。
7、317ステンレス鋼。 耐孔食性および耐クリープ性は、石油化学および有機酸耐食装置の製造に使用される 316L ステンレス鋼よりも優れています。
8,321ステンレススチール。 チタンにより安定化されたオーステナイト系ステンレス鋼は、チタンを添加して耐粒界腐食性を向上させ、優れた高温機械的特性を備えており、極低炭素オーステナイト系ステンレス鋼に置き換えることができます。 高温や耐水素腐食性などの特別な場合を除き、一般的には推奨されません。
9,347ステンレススチール。 ニオブ安定化オーステナイト系ステンレス鋼。ニオブを添加して耐粒界腐食性、321 ステンレス鋼の酸、アルカリ、塩およびその他の腐食媒体における耐食性を向上させます。良好な溶接性能があり、耐食材料として使用でき、耐熱鋼として使用できます。主に火力発電、石油化学分野で、コンテナ、パイプライン、熱交換器、シャフト、工業炉の炉管、炉管温度計の製造などに使用されます。
10、904L ステンレス鋼。 スーパー完全オーステナイト系ステンレス鋼は、OUTOKUMPU (フィンランド) 社が発明したスーパーオーステナイト系ステンレス鋼で、ニッケル質量分率が 24 ～ 26 パーセント、炭素質量分率が 0.02 パーセント未満で、耐食性に優れ、非環境下で良好な耐食性を持っています。・硫酸、酢酸、ギ酸、リン酸などの酸化性の酸。 同時に、隙間腐食や応力腐食に対して優れた耐性を備えています。 70度以下の様々な濃度の硫酸に適しており、酢酸、ギ酸と酢酸の混酸に対しては常圧下でいかなる濃度・温度においても良好な耐食性を示します。 元の規格 ASMESB-625 はニッケル基合金として分類し、新しい規格ではステンレス鋼として分類しました。 中国のみ同様のグレードの015Cr19Ni26Mo5Cu2鋼を使用しており、ヨーロッパのいくつかの機器メーカーの主な材質は904Lステンレス鋼で、たとえばEプラスH質量流量計の測定管は904Lステンレス鋼であり、ロレックスの時計ケースも904Lステンレス鋼を使用しています。
11、440C ステンレス鋼。 マルテンサイト系ステンレス鋼、焼入性ステンレス鋼の中で最高の硬さのステンレス鋼で、硬さはHRC57です。 主にノズル、ベアリング、バルブスプール、シート、スリーブ、ステムなどの製造に使用されます。
12、17-4PH ステンレス鋼。 マルテンサイト系析出硬化系ステンレス鋼（HRC44）は、強度、硬度、耐食性が高く、300℃を超える温度では使用できません。大気や希酸、塩に対する耐食性に優れ、耐食性はステンレス鋼と同等です。 304 ステンレス鋼と 430 ステンレス鋼は、海洋プラットフォーム、タービンブレード、バルブスプール、シート、スリーブ、バルブステムなどの製造に使用されます。
機器の専門家にとって、汎用性とコストの問題を考慮すると、従来のオーステナイト系ステンレス鋼の選択順序は 304-304L-316-316L-317-321-347-904L ステンレス鋼で、そのうち 317 はあまり使用されず、321 は使用されません。推奨されません。347 は高温耐食性のために使用されます。904L は、各メーカーの一部のコンポーネントのデフォルトの材料にすぎません。 904L は通常、設計では積極的に選択されません。
機器の設計と選択では、通常、機器の材質がパイプの材質と異なる場合があり、特に高温条件では、機器の材質の選択が設計温度と設計を満たしているかどうかに特別な注意を払う必要があります。プロセス機器またはパイプラインの圧力、たとえばパイプラインが高温クロムモリブデン鋼で、機器がステンレス鋼を選択している場合は、問題が発生する可能性があります。関連する材料の温度および圧力計に行く必要があります。
機器の設計と選択では、さまざまなシステム、シリーズ、グレードのステンレス鋼に遭遇することがよくあります。選択は、特定のプロセス媒体、温度、圧力、応力部品、腐食、コスト、その他の考慮事項に基づいて行う必要があります。