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ステンレスとは?③チームワークで錆びから守る!

前回までのコラムで、鉄とクロムが出会ったことによって錆びにくい合金=ステンレスが誕生した、というお話をしました。

 

                         

 

 

 

 

クロムが10.5%以上含まれてステンレスになると、一般的な環境*では錆びがほとんど発生しません。 

(*沿岸部や薬品にさらされるような環境を除く)

 

これはステンレス中のクロムが大気中の酸素と結びついて「不動態皮膜」を作り、それが表面をコーティングのように覆うことで地肌に直接酸素が触れることを防いでくれているからです。

ちなみにこの不動態皮膜は厚みわずか1~3nm(0.000001~3ミリ!)とものすごく薄いので、当然目で見ることはできません。 

 

 

 

            

そしてこの不動態皮膜、何がすごいかというと「自己修復機能」を持っているのです。

 

 

  

 

先ほども書いたように不動態皮膜は厚みがわずか1~3nmしかありませんから、ホンの少しの接触や衝撃で傷ついてしまいます。

例えばステンレス製の調理器具は、使っていくとどんどん表面にキズがついていきますよね。

また、エスカレータ側面のステンレスは、よく見るとカバンの金具が当たってついたようなキズが無数にあることが分かります。

 

このようにキズがついた部分は、じつは不動態皮膜が破れているのですがその後短時間で再生・修復されます。

それは、ステンレス中のクロム(Cr)が大気中の酸素と反応しすばやく新しい皮膜を再生してくれるからです。

まさに自己修復。

皮膜が傷ついてもこのように自己修復することで、酸素が直接触れる時間が少なくて済みます。

この機能こそが、クロムを添加すると耐食性が上がる(錆びにくくなる)秘密なのです。

 

ちなみに永年の研究により、以下の元素も耐食性に有効と分かっています。

 

◆モリブデン(Mo)・・・クロムを奮起させる応援団! 

クロムによる自己修復が遅れそうな場合、モリブデンがクロムを活性化させ自己修復機能を促進させる応援団の役割を果たします。

 

◆ニッケル(Ni)・・・ 錆びの進行を防ぐ名ストッパー!

クロムやモリブデン(Mo)でも自己修復が間に合わない場合、このニッケルが錆びの進行を食い止めるストッパー役を果たします。

ステンレスの優れた耐食性は、クロムによる不動態皮膜形成と自己修復機能、そしてそれらを助ける他の元素とのチームワークによって成立しているといえます。

 

 

 

いかがだったでしょうか、今回のステンレスコラム「チームワークで錆びから守る!」

 

これまでいろいろな研磨やコーティング、そしてステンレスそのものを少し掘り下げてお話ししてきました。

次回からまた新たなテーマでお伝えできればと思っていますので、ご期待ください!

 

こちらのコラムでは「よく聞く言葉だけどいまいちピンとこない」「先輩や同僚に今さら聞くのもちょっと恥ずかしいな」というお客様の声にお応えし、なるべく分かりやすい言葉でいろいろな技術や事例を紹介していきます。

 

次回以降もどうぞよろしくお願いいたします。

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