ステンレスという言葉が身近かなものになってから幾十年かが過ぎましたが、ステンレスとは何でしょうか。
人間と「さび」との歴史から抽象的に表現することはできても、科学的に定義することは非常にむずかしいことです。ステンレスという言葉の意味
ステンレスとは,「さびにくい=Stain less」と表現します。
しかし,ステンレス使用の初期に「さぴない」と解釈して「さびない鋼=不銹鋼」と訳したため,ステンレスが「さび」に対して万能な防食効果を持つような印象を持たれ,耐食性についての基本知識に起因するトラブルが,一般の人達との間でいまだにないとは言えません。
"Stain less Steel"を直訳的に「さびが非常に少ない鋼」と理解する方がよりましでしょう。
環境にもよりますが,ステンレスがより良い耐食性を持っているのは,その表面につねに作られているクロムの酸化被膜(一般に不動態被膜と言われる)の作用によるもので,環境が変わるとか,その不動態被膜が破壊された場合には,耐食機能は失なわれます)。ステンレスの範囲
ステンレスを科学的に定義するとどうなるのでしょうか。
これは一言では言いきれない複雑なもので,一般的には次の項目があげられます。
- 合金成分としてクロムを含有していて,その含有量が,ステンレスの耐食性を持つ要因の「不動態」を作ることのできる量以上であること(下限は約12%と言われているが,11%とか13%とか言う説もある)という古典的な説明。
- その合金が工業材料として使用できるために,これを阻害する範囲以上の,クロムを含まないこと(現在のJISでは,上限は32%)。
- 耐食性だけからみれば,前述のような定義でもよいが,耐酸性,耐熱性や耐酸化性を持つ合金も広く総称する場合がある 2 1/4クロムー1%モリブデン鋼も耐食,耐熱を目的とした合金である。しかしこの説は一般的ではないとされている。
- "Stainless Stee1" で「鋼」である限り,鉄以外の合金元素の合計が50%以下のこと。
しかしこのように定義するのは,一般の人達やステンレスを初めて取り扱う人にとって非常に難解で,むしろ「不動態を作ってさびにくさを維持する合金で,クロムが約12%から32%含んでいる鉄系の合金」とでも表現した方が,よりわかりやすいでしょう。
金や白金などの貴金属が「化学反応を起こさない」という耐食性について,万能な性質を持っているのに対して,ステンレスは大気中で、酸化して「不動態皮膜」という保護性皮膜が表面にできて耐食性を維持しています。
「不動態皮膜」は,きずがついても大気中では再生されますが,再生できない状態になるとステンレスといえども腐食します。 保護皮膜で「さび」を防ぐ方法としては "めっき" によるものがありますが,これは母材と異なる金属などの材料で被膜しているもので,それ自身は再生することができません。
めっきと比較して,ステンレスは同じ材質で自己再生が可能な「不動態皮膜」を持っていると言えます。
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