ステンレスってなに?

ステンレス鋼の説明

 ステンレス鋼(stainless steel)は、鉄に10.5%以上のクロムを含有させて(しばしばニッケルも含有する)、耐食性を向上させた合金で、ステンレススチール、または単にステンレスと呼ばれています。


 ステンレス(stainless)とは「不錆」を意味し、JIS ではその記号を SUS (たとえばSUS420)と表示しています。 また、ステンレスにはニッケルを含むオーステナイト系ステンレスと、ニッケルを含まないが焼き入れによって硬化する、マルテンサイト系ステンレスに大別されています。


オーステナイト系ステンレス(いわゆる18−8ステンレス)は鍋、スプーン、装飾品、化学プラントなどにそしてマルテンサイト系ステンレス(いわゆる13クロムステンレス)は刃物、機械部品等に用いられています(ちなみにマルテンサイト系ステンレスは磁石にくっつきます)。

 最初のステンレス鋼は、スウェーデンのある鉱山から取れた鉱石から作られた鋼が錆びにくいことに気づき、それを分析したところクロムを9%含んでいました。
その後クロム含量を多くしてより錆びにくい合金・ステンレス-スチールが生まれました。

 ステンレス鋼は、含有するクロムが空気中で酸素と結合して表面に非常に硬くて剥離し難いその上化学的に安定した、酸化クロムの不動態皮膜をつくるため錆びにくいのです。
 ステンレス鋼の防錆性は表面の不動態皮膜に依存するためで、この不動態皮膜が還元により破壊される要因に注意が必要です。
具体的には塩化物イオンなどが大量に存在すると、たとえステンレスといえども腐食が起こりうるのです。

 俗に、ステンレス鋼を「ステン」と呼ぶ人がいますが、“ステンレス(stainless)=錆び、汚れ(stain)ない(less)”から否定語(less)を省略して、その特性と正反対の「錆び」と呼ぶ奇妙な呼び方は正したいものです。

 ナイフには所定の元素を組み込んだ組成を持つ炭素鋼やステンレス鋼が使われますが、組成の中で最も重要な働きをする要素は、カーボン・クロム・モリブデン・タングステンの元素とその配合比であり、特に炭素濃度は硬さに重要な要素です。
しかし、クロムを合金化した上に炭素工具鋼と同程度の高濃度で炭素を含有させるのは困難なことであり、近年になるまではせいぜい0.4%強程度まででした。
それ故永くステンレス鋼の刃物は切れないと言われてきましたが、最近はその問題を克服して1%近くの炭素濃度を有するステンレス鋼が開発され実用化されています。

 また、それぞれの元素を組み込んだ組成を持つ炭素鋼やステンレス鋼は特性が違い、使用用途によって使い分けられる他、価格的にも大きな差も生まれてくるのです。

 

ナイフ鋼材に含まれる元素名とその特性

これらの元素はステンレスの”味の素” ほんのわずかな量で、その性質が大きく変わります

元素名

特性

炭素(C)

硬度、耐摩耗性の向上。1.5%以上になると脆弱さ(もろさ)が現れる。

クローム(Cr)

鋼の表面に薄い酸化皮膜をつくり錆びを防止する.ステンレス鋼には欠かせない。

ニッケル(Ni)

クロームと共に用いることで耐食性が高まる

モリブデン(Mo)

海水などの塩化物イオンへの耐食性と耐酸性も向上させる。

バナジウム(V)

組成が細かく均一化されるので研磨し易く刃持ちが向上する。

タングステン(W)

硬度を高くする。

ケイ素(Si)

耐蝕性の向上。

マンガン(Mn)

耐蝕性の向上。

コバルト(Co)

耐摩耗性の向上。硬度を高くする。

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