次の金属製造プロジェクトに着手するときは、使用する鋼の種類を検討することが重要です。 金属加工プロジェクトに適切な種類の鋼を選択することは重要であり、めったに言及されない決定です。 鋼にはさまざまな種類がありますが、最も一般的なのはステンレス鋼と炭素鋼の2つです。 これらの2つのタイプは同じように見えますが、いくつかの重要なニュアンスが異なります。 あなたが決定を下すのを助けるために、ここに炭素鋼とステンレス鋼の特性の違いのさらなる紹介があります。
炭素鋼およびステンレス鋼材料の基礎知識
鋼は主に鉄と約2％の炭素で構成されています。 鋼は主に鉄と約2％の炭素で構成されています。 鋳鉄には有用な用途がありますが、通常、金属の製造には使用しません。 炭素含有量が1％未満の場合、得られる金属は炭素鋼です。 このタイプの鋼には通常、微量のマンガン、リン、硫黄、シリコン、リンが含まれています。 炭素含有量が少ないと、鋼の機械加工が容易になり、延性が向上し、溶接が容易になります。
ステンレス鋼は主にクロムを多く含む炭素鋼です。 クロム含有量は通常約10.5％です。 クロムは酸素との親和性が高いため、ステンレス鋼は理想的な耐食性を備えています。 通常の炭素鋼は酸素と結合して錆を引き起こします。 一方、ステンレス鋼では、酸化クロム化合物が表面に付着し、錆びを防ぎます。 さらに、表面を引っかいたときに、新しく露出したクロムがより防錆性のある酸素結合を作成します。
ステンレス鋼と炭素鋼を選択する際に考慮すべき要素
おそらくこれは明らかですが、出発点は、アプリケーションに何が必要かということです。 強さ？ 魅力的な外観？ それとも最低のコストですか？ 達成したいことに応じて、ここで考慮すべきいくつかの重要な要素があります。
- 仕上げ/外観/耐食性
- 延性
- 強さ
- 溶接性
- 費用
次に、炭素鋼とステンレス鋼を1つずつ比較してみましょう。
仕上げ/外観/耐食性
カジュアルな観察者でも、炭素鋼とステンレス鋼にはいくつかの独特の特徴があります。 通常、炭素鋼は鈍く鈍く見えます。 一方、ステンレス鋼はより光沢があり、さまざまなグレードがあり、鋼の表面が鏡のように反射するまで合金のクロムを増やすことができます。
どちらも研磨して研磨して明るく光沢のある外観にすることができますが、炭素鋼は、変色や最終的な錆びを防ぐために、研磨プロセスの直後にワニスでコーティングする必要があります。
金属製造工程では、炭素鋼は通常、錆を防ぐためにコーティングが必要です。 粉体塗装と塗料はどちらも人気のある選択肢です。 どちらも表面処理が必要で、特に塗料は定期的な仕上げが必要な場合があります。
強い塩素雰囲気で使用されない限り、ステンレス鋼はこの保護を必要としません。 スイミングプールと海水は、塩素腐食を引き起こす可能性のある環境です。 これが製品に発生する場合は、316などの耐塩素性の高いステンレス鋼を選択するのが最善です。
延性
延性とは、本質的に、金属が壊れることなく伸びたり曲がったりするのがいかに簡単かを指します。 曲げ操作（プレスブレーキなど）には、通常、延性の高い金属が必要です。 私たちは通常、小さな半径で延性のある金属を曲げますが、鋭角に曲げると割れることがあります。
低炭素鋼は優れた延性を持っています。 ステンレス鋼では、延性は主に組成に依存します。 オーステナイト系ステンレス鋼は、クロムに加えてニッケルを多く含み、延性に優れています。 これらの中で最も一般的なのはレベル304です。
炭素含有量の高いステンレス鋼（420および440グレードなど）は、延性が非常に低くなります。 その結果、それらが製造に使用されることはめったにありません。
強さ
原則として、強度は延性に反比例します。 したがって、より強い金属は形成するのがより困難です。 どのグレードのステンレス鋼も、普通の低炭素鋼よりも強度があります。
最も広く使用されている鋼金属の1つである炭素鋼は、展性が高く、さまざまな炭素含有量レベルがあります。 低炭素鋼はその強度と低コストで人気がありますが、高炭素鋼は軽量で細かく鋭利なエッジを保持できるため、よりニッチな機会があります。
溶接性
炭素含有量が増えると、通常の炭素鋼の溶接はますます困難になります。 炭素含有量が1％を超える場合、通常、良好な溶接効果を確保するために予熱が必要です。
ステンレス鋼は、通常の炭素鋼に比べて熱伝導率が低いため、溶接が困難です。 つまり、導電率の違いを考慮すると、オーステナイト系ステンレス鋼の溶接効果は非常に良好です。 オーステナイト系ステンレス鋼の特に有用な特徴は、加熱しても硬化しないことです。 これは、溶接中に熱影響部が硬化しないことを意味します。 ただし、溶接は腐食の影響を受けやすくなります。
費用
コストはどのプロジェクトにとっても重要な考慮事項です。 グレードによってコストは異なりますが、一般的にステンレス鋼は炭素鋼よりも高価です。 ただし、いくつかの問題を緩和する要素を考慮する必要があります。 ステンレス鋼の方が強いので、使用量が少なくて済みます。 また、耐食性が比較的高いため、塗装費が不要です。 その結果、使用できる製造時間を考慮すると、コスト差が大幅に削減されます。
要するに、ステンレス鋼と炭素鋼の違いは何ですか？
ステンレス鋼はクロム含有量が高く、腐食や錆に対する保護層として使用できます。
炭素鋼は炭素含有量が高く、湿気にさらされるとすぐに腐食して錆びます。
ステンレス鋼は目に魅力的であり、製品の装飾に使用できます。
炭素鋼はステンレス鋼よりも強度が高く、耐久性があります。
金属加工でステンレス鋼と炭素鋼を提供できるもの
ステンレス鋼と炭素鋼は異なりますが、状況に応じて一方が他方より優れているとは限りません。 鋼の種類ごとに長所と短所があり、鋼を仕事の要件に合わせるのに役立ちます。 さらに、黒色酸化物、粉体塗装、メッキクロム、ニッケル仕上げなどの二次仕上げサービスも提供できます。 At SANS Machining, we are ready to simplify this decision making so contact usnow with any inquiry on your next metal fabrication project.