合金鋼とステンレス鋼: 包括的なガイド

合金鋼とステンレス鋼に関する議論は何年も続いていますが、一方で、多くのメーカーは、これらの鋼種にはそれぞれ独自の利点があります。 。

これらの特典により、その選択プロセスが非常に複雑で面倒になります。この記事では、合金とステンレス鋼の両方が優れていることを理解しています。ただし、この記事では、これらの合金の詳細について説明します。実際の価値を知るのに役立ちます。それでは、始めましょう。

 

合金鋼とステンレス鋼の概要

合金鋼は、クロム、ニッケル、バナジウムなどの合金元素の混合物で、少なくとも 10.5% のクロムを含む合金鋼です。その防錆性。

鋼は鉄と炭素という 2 つの主要な元素で構成されており、これらの合金は鉄と炭素に加えて、合金鋼の特性を高めるために追加の元素で構成されています。クロム、ニッケル、バナジウム、マンガン。

クロムの含有量が合金鋼とステンレス鋼の違いです。すべての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が、合金鋼にはこれほど高レベルのクロムが含まれていないことに注意してください。ステンレス鋼の耐食性が向上します。

これらの合金は合金元素を添加することによって人工的に作られ、どちらも航空宇宙や建設などのさまざまな産業で使用されていますが、ステンレス鋼はより錆びにくいため、高級と考えられています。そして非常に高価です。

 

合金鋼とステンレス鋼の違い

 

上のセクションでは、これらの鋼合金の基本について説明しました。前述したように、これらの合金はさまざまな点で異なります。さらに詳しく、それらを区別する各要素について説明します。

 

1- 構成

 

まず、合金鋼とステンレス鋼には、鉄と炭素のほかに、多くの合金元素が含まれています。逆に、ステンレス鋼には、これらの合金元素が 10.5% 以上含まれています。 、合金鋼には非常に低い割合のクロムが含まれています。

 

これら両方の合金の組成を示す ISA 表は次のとおりです。

 

要素	合金鋼 (%)	ステンレス鋼 （％）
鉄(Fe)	90–98%	65–80%
炭素(C)	0.1–2%	0.03–1.2%
クロム(Cr)	0.3–12%	10.5–30%
ニッケル(Ni)	1–5%	8–20%
マンガン(Mn)	0.5–2%	1–2%
モリブデン(Mo)	0.2–1%	0.2–3%
シリコン(Si)	0.2–1%	0.5–2%

 

表を見ると、これらの合金は同じ合金元素を含んでいることがわかりますが、クロムが多いため、ステンレス鋼の方が合金鋼よりも優れていると考えられています。

 

2-耐食性

腐食は、さまざまな製品の耐久性と外観を損なうため、メーカーが直面する大きな問題です。その理由は、ステンレス鋼にはクロムが多く含まれているためです。

クロムは酸素と接触すると薄い酸化物層を形成しますが、この層は防錆に重要な役割を果たします。そのため、合金鋼にはクロムが含まれません。強力な酸化クロム層が防錆を促進します。

ステンレス鋼製品がすぐに錆びることはありません。そのため、合金鋼には少量のクロムも含まれているため、酸化クロム層は長年にわたって良好な状態を維持します。クロム量が 10.5% 以上含まれる鋼が勝ちます。

簡単なハイライト: ステンレス鋼は光沢があり、光沢があり、磨かれているように見えますが、合金鋼はくすんで鈍く見えます。この違いの原因は、ステンレス鋼がより光沢があり、美しく見えることです。強力な酸化クロムが不足すると、合金鋼の見た目が鈍くなります。

 

3- 引張強さ

 

引張強度は、材料が破壊するまでに耐えられる力を示します。一般に、合金鋼の引張強度が高いほど、その材料は最大 1800 MPa の応力に耐えることができます。壊れる前に。

一方、ステンレス鋼は 512 ～ 800 MPa 程度の力しか耐えることができません。これは、ステンレス鋼が応力に耐えられない用途に適していることを示しています。このようなシナリオでは。

 

4つのタイプと多用途性

これらの鋼合金 SAR はいずれも汎用性があり、たとえば合金鋼 SAR BASIC タイプなど、さまざまなタイプがあります。

 

• 低合金鋼
• 高合金鋼

 

低合金鋼は、合金元素の含有量が 5% 未満であり、重量対強度の比が優れているため、非常に人気があります。逆に、高合金鋼は、合金元素の濃度が高く (5% 以上) あります。元素にはバナジウム、クロム、ニッケル、マンガン、モリブデンが含まれます。

 

合金鋼と同様に、ステンレス鋼にも主に 4 つのタイプがあり、クロムの含有量が異なるほど耐食性が高くなります。これらのタイプの名前と組成は次のとおりです。以下に続きます:

 

型名	構成比
オーステナイト系	クロム: 16–30%, ニッケル: 6–20%
フェリーが提案した	クロム: 11–27%, ニッケル: 0–1%
マーチンが提案した	クロム: 14–18%, ニッケル: 低またはゼロ、カーボン: 0.2–1.2%
デュプレックス	クロム: 18–28%, ニッケル: 3.5–5.5%

 

オーステナイト系ステンレス鋼は、クロムの含有率が最も高いため、優れた防錆効果を発揮し、過酷な屋外条件で使用される製品の製造に使用されます。何かで当たったら。

 

5- 疲労強度と耐衝撃性

 

疲労強度と耐衝撃性は両方とも重要なパラメーターです。詳しく説明する前に、これらの各パラメーターを理解してください。この負荷は、通常、繰り返し加えられる衝撃に耐えることができます。抵抗とは、突然の負荷に耐える材料の能力を意味します。

これらの点では、合金鋼とステンレス鋼はどちらも同等に優れていると考えています。ただし、この点では、オーステナイト系ステンレス鋼の方が優れています。ただし、マルテンサイト系ステンレス鋼と二相鋼は最適な性能を発揮します。

耐衝撃性は、延性の高い材料ほど優れています。これは、オーステナイト系ステンレス鋼が優れた耐衝撃性を備えていることを意味します。延性が非常に低いため、耐衝撃性が非常に低くなります。

 

6- 熱処理と製造

 

興味深いことに、メーカーはこれらの合金に熱処理やさまざまな製造プロセスを適用して、特性を向上させることができます。その有名なプロセスは次のとおりです。

 

• we LD 能力
• 成形性
• 被削性

 

これら 2 つのタイプは両方ともこれらのプロセスをすべてサポートしますが、たとえば、オーステナイト系ステンレス鋼の方が延性があり、工作機械で加工できるため、その加工のしやすさは異なります。その反面、二相ステンレスは非常にもろいのです。

二相ステンレス鋼の加工には、脆い性質があるため、特殊な工具が必要となる場合があります。同様に、これらの合金の種類は溶接プロセスを受けることができます。同様に、ステンレス鋼も溶接プロセスに特別な注意を払う必要があります。ただし、溶接性は他の種類よりもオーステナイトの方が優れています。

 

7- 寿命と美的好み

 

先ほども言いましたが、ステンレスはクロムを多く含んでおり、酸素と反応してクロム酸化物層を作り、サビやその他の環境要因によって品質が変化することはありません。したがって、ステンレス鋼で作られた製品は長寿命です。

酸化クロムは製品を錆びから守るだけではなく、製品の外観や美観を高める重要な役割を果たします。美観を重視する場合は、ステンレススチールを選択することをお勧めします。

 

8- コストと用途

 

材料のコストは、選択する前に重要な要素です。ステンレス鋼はより貴重で高価な材料ですが、その反面、合金鋼は安価であるという大きな利点があります。製品を防錆するには、追加のコーティングまたはペイントを適用する必要があります。

ただし、合金鋼の高い引張強度と疲労耐性が得られるということは、防錆性が損なわれても合金鋼の使用を妨げるものではありません。これらの鋼合金にはそれぞれ独自の価値の比率があります。スチールは主に防錆効果により高級です。

合金鋼とステンレス鋼の用途を示す表は次のとおりです。

応用分野	合金鋼	ステンレス鋼
自動車産業	ギア、シャフト、クランクシャフト、スプリング	排気システム、燃料タンク、ボディパネル
航空宇宙産業	航空機部品、タービンブレード	耐腐食性に優れた航空機部品および燃料タンク
建設	梁、柱、補強バー	耐腐食性器具、手すり
海洋アプリケーション	船舶プロペラ	船舶の装備品および水中構造物
エネルギー部門	発電所部品、タービン、原子炉	石油掘削装置、原子力発電所、風力タービン

ステンレス鋼は調理器具や医療器具の製造にも使用されています。調理器具の製造に使われる主な理由は、その耐熱性です。同様に、強度の高い合金鋼はさまざまなツールの製造に最適です。覚えておいていただきたいのは、これらの鋼合金はどちらも非常に多様であるということです。ほとんどすべての業界で、ニーズを満たすために使用されています。

 

よくある質問

 

合金鋼とステンレス鋼のどちらが良いですか?

私はステンレス鋼が防錆性があるため優れた選択肢だと考えています。耐久性と強度も最適です。さらに、高い焼戻し耐性があります。最後に、ステンレス鋼で作られた製品は見た目が美しいです。

合金鋼は防錆性がありますか?

合金鋼の種類によって異なります。一般的に、クロム濃度が低く、耐腐食性が低下します。製品を防錆するには、塗装などの追加処理が必要になる場合があります。

合金鋼とステンレス鋼: ナイフの製造に適しているのはどちらですか?

ナイフの製造にはステンレス鋼の方が適しています。ナイフは耐腐食性があり、非常に鋭く光沢があります。さらに、ナイフは簡単に掃除でき、長持ちします。

 

結論

 

どの素材を使用するかは、多くの要因によって決まります。ニーズを分析してから最終決定することをお勧めします。防錆処理が必要ですか? 必要であれば、ステンレス鋼が最適な選択肢です。防錆処理を妥協できる場合は、合金鋼が適している可能性があります。ステンレス鋼素材には、コストと特典が伴うことを覚えておいてください。製品価格を低く抑えたい場合は、大きな欠点になる可能性があります。