金属加工・金属切削加工

ステンレス(SUS)の特徴 錆びない理由やその用途・メンテナンス

2016.11.02

ステンレス(SUS)とは”stain less steel”のことで、”stain less”=「錆びにくい・汚れにくい」”steel”=「鋼鉄」、つまり「錆びにくい鋼鉄」です。
主成分は鉄ですが、クロムを加えることで、表面に酸化膜ができ、内部が守られて錆びにくくなります。※錆びないというわけではありません。
金属は、その表面が水分などと反応して、酸化物や水酸化物という反応生成物で覆われます。
つまり「錆びる」、もっと的確な表現をするならば「腐食」してしまうのです。
実際に水中に放置するなどはもちろんのこと、空気中の湿度によっても金属表面に目には見えない薄い水の膜が形成され、腐食が進んでしまいます。
金属にとって水は最大の敵なのです。
しかし同じ金属でありながら、ステンレス(SUS)は水気の多い場所にも使用され、優れた耐食性を持っています。
この記事では錆びにくい金属、ステンレス(SUS)について紹介していきます。

■なぜステンレス(SUS)が使われるのか?
ステンレス(SUS)とは鉄中にクロムを12%以上添加した高合金鋼(特殊鋼)のことをいい、名前はstein(汚れ)、less(無い)の造語で、錆びない(厳密には錆びにくい)という意味です。
錆びない理由としては、ステンレス(SUS)に含まれたクロムが空気中の酸素と結合して、その表面に100万分の3mm程度の薄い酸化膜(不動態皮膜)を作るためです。
そのお陰でステンレス(SUS)は空気中の酸素と結合することなく守られているのです。
仮にその酸化膜が傷つけられても、瞬時にまわりのクロムが酸素と結合し、酸化膜を補修してしまいます。
この再生力が、ステンレス(SUS)をより錆にくい素材にしているのです。
また、ステンレス(SUS)は錆びにくいだけでなく、熱に強く、加工しやすく、強度があるという優れた性質を持っています。
メンテナンスも容易で、更には100%リサイクルすることが可能な材料です。
このため、多方面から注目される素材であります。

■ステンレス(SUS)のメンテナンス
ステンレス(SUS)は錆びにくい素材ですが、残念ながらメンテナンスが行き届かず、錆びることも稀にあります。
錆の原因は最初に述べたように水分ですので、徹底的に水分を除去することが有効な対策方法だと言えます。
また、気を付けたいのは「もらい錆」です。
ステンレス(SUS)に錆が発見された場合、他で発生した錆がステンレス(SUS)表面に付着しているだけのケース(もらい錆)が多く見られます。
もらい錆には鉄酸化物が付着する場合と、鉄粉が付着してその後錆びて発見されるケースがあります。
どちらにしてもメンテナンスされず、放置することによって、ステンレス(SUS)の不動態皮膜の保持に必要な空気(酸素)の補給が悪くなるため、ステンレス(SUS)自体が錆びてしまうのです。
そのため、もらい錆に気づいた際は直ちに除去するようにしましょう。
錆を取る際には、下地が侵食される、酸を含む錆取り剤は使用厳禁です。

■ステンレス(SUS)の用途
ステンレス(SUS)は主に、耐食性の高さを理由に使用されています。
建築、土木分野では、構造物や建造物の基礎や骨格を支える高耐久のステンレス鉄筋・形銅から、
風雪や塩害に耐える外装・屋根材の薄板まで、雨風にさらされる環境におかれることが多いため、耐食性の高いステンレス(SUS)がよく使用されています。
さらにステンレス(SUS)は寿命が長いため、修復、交換の頻度が少なく、ライフサイクルコストにおいてもメリットがあります。
食品関係では、冷蔵庫や乾燥機の扉、洗濯機のドラムにステンレス(SUS)が使用されています。
錆びに強いステンレス(SUS)は、内部筐体から外観まで生活家電を支えています。
また、切れ味の持続性の高さから、包丁などの刃物にもステンレス(SUS)が使用されることがあります。
鉄道車両には軽量化目的で使用されることもあります。
使用されるのは強度の高いステンレス(SUS)で、サビにくく塗装が不要でメンテナンスがほとんど不要というメリットがあるため使用されています。
その優れた耐食性(耐腐食性)、耐熱性、強度、成形性等により、ステンレス(SUS)は一般家庭から原子力、宇宙開発まで多くの分野に用いられています。
ステンレス(SUS)は、含有物の量と熱処理による温度によって結晶構造が変化するので、それぞれの目的にあった性質のステンレス(SUS)が、それぞれの場所で使われています。

ステンレス(SUS)の加工の注意点

ステンレス(SUS)は難削材です。
熱伝導率が低いため、切削加工時に発生する熱が逃げにくく、工具へ負担がかかり、摩耗が進行してしまいます。
併せて、加工硬化性が大きい材質でもあるので、工具寿命が短くなります。
加工硬化とは、金属に加工(応力)を加えると、硬さが増す現象のことです。
また、工具との親和性が高く、切り粉が刃物に溶着しやすいためチッピングが発生します。
そのため、加工精度がどうしても下がってしまう材質です。
弊社ではステンレス(SUS)の加工品も多く受けており、技術を持った加工担当者がいるため、精度を保ち加工をすることが可能です。

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