金属加工におけるステンレス鋼 VS 炭素鋼

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非常に重要であり、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 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。決定を下すのに役立つように、炭素鋼とステンレス鋼の特性の違いをさらに紹介します。

炭素鋼とステンレス鋼の材料に関する基礎知識

鋼は主に鉄と約2%の炭素で構成されています。炭素含有量が 2% を超えると、鋳鉄と呼ばれます。鋳鉄には有用な用途がありますが、通常、金属製造では使用しません。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。炭素含有量が低いほど、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。普通の炭素鋼は酸素と結合して錆びます。一方、ステンレス鋼は酸化クロム化合物が表面に結合しているため、錆びません。さらに、その表面を引っ掻くと、新たに露出したクロムがより防錆力のある酸素結合を生成します。

ステンレス鋼と炭素鋼を選択する際の考慮事項

当然のことかもしれませんが、アプリケーションに必要なものは何かということから始めましょう。力？魅力的な外観？それともただの最低コスト？達成したいことに応じて、ここで考慮すべき重要な要素がいくつかあります。

• 仕上げ/外観/耐食性
• 延性
• 強さ
• 溶接性
• 費用

次に、カーボンとステンレスを1つずつ比較してみましょう。

仕上げ /外観/耐食性

何気ない観察者でも、炭素鋼とステンレス鋼にはいくつかの特徴があります。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るように見え、さまざまな等級があり、鋼の表面が鏡のように反射するまで合金中のクロムを増やすことができます.

どちらもやすりで磨い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、変色や最終的な錆を避けるために、研磨プロセスの後すぐ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、特に塗装に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しない限り、ステンレス鋼はこの保護を必要としません。プールや海水は塩素腐食を起こしやすい環境です。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ことをお勧めします。

延性

延性とは、基本的に、金属が壊れずに伸びたり曲がったりする程度を指します。曲げ加工 (プレス ブレーキなど) には、通常、延性に優れた金属が必要です。通常、小さな半径で延性金属を曲げますが、鋭角に曲げると割れることがあります。

低炭素鋼は延性に優れています。ステンレス鋼では、延性は組成に大きく依存します。クロムに加えて、オーステナイト系ステンレス鋼にはニッケルも多く含まれており、延性が良好です。これらの中で最も一般的なのはレベル 304 です。

炭素含有量の多いステンレス鋼 (420 や 440 グレードなど) は、延性が非常に低くなります。その結果、製造ではめったに使用されません。

S 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難しくなります。どのグレードのステンレス鋼も、通常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 つとして、炭素鋼は非常に可鍛性が高く、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、鋭利な刃先を保持できるため、よりニッチな機会を見出しています.

溶接性

炭素含有量が増加するにつれて、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% を超えると、良好な溶接効果を確保するために通常予熱が必要になります。

ステンレス鋼は、熱伝導率が通常の炭素鋼よりも低いため、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優れています。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。

C オスト

コストは、どのプロジェクトで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、いくつかの軽減要因を考慮する必要があります。ステンレスは強度が高いので、使用量が少なくてすみます。また、比較的耐食性に優れているため、塗装費用がかかりません。その結果、使用する可能性のある製造時間を考慮すると、コストの差は大幅に縮小されます。

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。

ステンレス鋼は見た目にも美しく、製品の装飾にも使用できます。

炭素鋼は、ステンレス鋼よりも強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、状況が重要であるため、一方が他方よりも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、黒染、粉体塗装、クロムメッキ、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。 SANS Machining では、この意思決定を簡素化する準備ができているので、 お問い合わせ 次の金属加工プロジェクトについてお問い合わせください。