炭素鋼とステンレス鋼
さまざまな化学組成が鋼にどのように影響するかを学ぶ
鉄鋼は、航空宇宙から台所用品まで、あらゆる種類の製品に含まれています。このような多様なアプリケーションには、用途の広い材料が必要です。鋼は法案に適合します。
「鋼」は、実際には何百もの用途固有のグレードを持つ金属合金のファミリー全体を表していますが、ほとんどの人は、炭素鋼とステンレス鋼の2つの広いカテゴリで鋼を理解しています。
炭素鋼とステンレス鋼は、鉄と炭素の同じ基本成分を持っています。それらの主な違いは合金含有量です。炭素鋼の合金含有量は10.5％未満ですが、ステンレス鋼には10.5％以上のクロムが含まれている必要があります。その本質的な違いは、炭素鋼とステンレス鋼に明確な物理的特性を与えるものです。
鋼の組成
鋼の本質的な要素は鉄と炭素です。一般に、炭素含有量の高い鋼は硬くて脆いのに対し、炭素含有量の低い鋼は延性があり丈夫です。
もちろん、それほど単純なことはめったにありません。クロム、モリブデン、ニッケル、マンガン、シリコンなどの合金元素を追加して、耐食性を高めたり、強度と靭性のバランスを改善したりできます。
炭素鋼
炭素鋼は鉄と0.12〜2.00パーセントの炭素で構成されています。より広い定義には、最大10.5パーセントの合金含有量を含むことができる合金鋼が含まれます。炭素が2パーセント未満の範囲内であっても、物理的特性、特に硬度には大きなばらつきがあります。
人々が炭素鋼について話すとき、彼らは通常、ナイフや道具に使用される高炭素鋼を指します。高炭素鋼は非常に硬いため、耐摩耗性と形状保持に優れています。それらは変形する前にかなりの力に耐えることができます。残念ながら、硬質金属も脆いため、極端な引張応力下に置かれると、高炭素鋼は曲がるよりも割れやすくなります。
低炭素鋼は、（1）製造コストが低く、（2）延性が高く、（3）製造が容易なため、高炭素鋼よりも一般的です。低炭素鋼は、破損するのではなく応力下で変形する傾向があり、その延性により、低炭素鋼の機械加工と溶接が容易になります。自動車のボディパネル、ボルト、固定具、シームレスチューブ、鋼板によく使用されます。
ステンレス鋼
ステンレス鋼には、鉄、炭素、および少なくとも10.5％のクロムが含まれています。クロムは重要です。クロムは酸素と反応して、鋼を腐食から保護する不動態層を形成します。この保護により、ステンレス鋼の錆の可能性が減少します。これは、濡れた環境に設置されたボラードなどの屋外サイトの家具にとって重要です。クロム含有量が高いほど、耐食性が高くなります。
電化製品やその他の高額商品を購入するときは、ステンレス鋼のグレードに注意を払うことが重要です。すべての鋼が同じように作られているわけではありません。クロム含有量が10.5％以上のステンレス鋼は、16％のステンレス鋼よりもはるかに安価で耐久性が低く、その違いはメンテナンスコストと耐用年数に現れます。
炭素鋼とステンレス鋼のナイフ
ホームシェフはしばしばステンレスナイフを選びます。専門家はしばしば高炭素鋼を選びます。
なんで？ステンレスナイフはより一般的に入手可能であり、保管が簡単です。マルテンサイト系ステンレス鋼は、一般的に刃先に使用されます。これらのステンレス鋼は他のグレードよりも硬いです。それでも、それらはさらに硬い高炭素鋼ほどもろくはありません。食器洗い機に投げ込んだり、大理石にぶつけたりすることができます。
精密なナイフワークを行わない家庭料理人にとっては、これで十分なことがよくあります。防錆は、この状況でブレードを鋭く保つのに役立ちます。刃先の酸化鉄は、摩耗と同じくらいナイフを鈍くします。
プロのシェフはしばしば（常にではありませんが！）高炭素鋼のナイフを好みます。これらのナイフは非常に鋭いエッジに研ぐことができ、一般的にステンレスよりも耐摩耗性があります。高炭素グレードは、厳しい通常の使用に対してもより細かいエッジを保持します。非常に硬い金属も非常に脆いです。衝撃力が高くなりすぎると、金属は曲がらず、壊れます。これは、高炭素ナイフのエッジが衝撃時に形状から押し出されて、一連の反りによってエッジが失われる可能性が低いことを意味します。代わりに、きれいできれいなラインを保持し、壊れたときに欠けます。
このような硬鋼にはもっと注意が必要です。さびを防ぐために片付ける前に油をさし、非常に塩辛いまたは酸性の条件で使用した後にすすぎ、（鋼ではなく）石に対して再縁取りします。これらのメンテナンス手順により、高炭素鋼は、簡単なメンテナンスよりも精度が重要ではない平均的なホームシェフよりも、紙の薄いスライスをカットするハイエンドまたはプロのシェフにとってよりおもてなしになります。
炭素鋼とステンレス鋼のどちらを選ぶべきですか？
炭素鋼とステンレス鋼は異なりますが、必ずしも一方が他方より優れているとは限りません。コンテキストがすべてです。それぞれの材料には長所と短所があります。重要なのは、鋼を職務要件に適合させることです。
高炭素鋼
- 錆びやすい
- 脆い
- 耐摩耗性
ステンレス鋼
- 錆びにくい
- もろくない
- 耐摩耗性が低い
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