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各種金属材料について

ステンレス
ステンレスとは1912年に発明され、鉄に少なくとも12%以上のCrを含有した合金鋼の総称です。ステンレスの比重(質量)は、7.7〜8.0です。(鋼種によって異なります。)語源はステイン(Stain)しみ,汚れ、とレス(Less)より少ないとの造語で、錆びないということではなく、錆びにくい金属といえます。
鉄にCrを含ませると、鉄が酸化するよりも先にCrが酸化し、表面全体に酸化クロムの膜ができます。この膜は無色透明でとても薄いのですが、化学変化しにくいとても強固な膜です。また、密度が高く酸素を通さないので錆の発生を防ぎます。この膜は加工・切断などでキズついても、Crがあれば空気中の酸素と結合してすぐ再生します。
添加元素の配合により数多くの種類があり、耐食、加工、磁性などそれぞれの特徴が強化され、より多くの用途に使用できるように改良されています。
JISではその記号をSUSとし、また、その結晶組織から4つに分類しています。4つの系統はそれぞれ、オーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系、析出硬化系ですが、析出硬化系は家庭や商店などでは、あまり見かけることはありません。
破線
ステンレス304
ステンレス304
オーステナイト系で一般に18−8(18Cr−8Niに代表される)ステンレスとも呼ばれています。鉄をベースに、クロム18%・ニッケル8%などを混ぜた合金です。フェライト系ステンレスに比べ、機械的性質、溶接性などに優れているので、多くの用途に用いられ、ステンレス全体の中で最もポピュラーな鋼種です。また、冷間加工により硬化しやすい性質を使うことで、ばね用材料としても広く使われます。耐熱温度は、700〜800℃が目安。磁性はありません。
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ステンレス430
フェライト系ステンレスで殆どの鋼種が16%以上のクロムを含有し、安定したフェライト相を形成していますので、熱処理しても硬化する性質をもちません。マルテンサイト系ステンレスよりも優れた特性を有しますが、耐食性・耐熱性の面ではオーステナイト系ステンレスよりやや劣ります。しかし室内なら錆びないので器物、家電部品など広範囲の業種で活用されています。さらに常温で磁性を有しています。ステンレス304と比べると多少安価です。
ステンレス430
アルミ
アルミニウムは鉄の約 35 % の比重であり、密度は (2.70 [g/cm3])と低く金属の中でも軽量な方に属し、展性に富みます。純アルミニウムは強度は低いが、ジュラルミンなどのアルミニウム合金はその軽量さ、加工のしやすさを活かしつつ強度を飛躍的に改善しているため、様々な製品に採用され産業界で幅広く活躍しています。
アルミニウムは金属の中では軽量であるために利用しやすく、また、軟らかくて加工し易い性質を持っており、さらに表面にできる酸化皮膜のためにイオン化傾向が大きい割には耐食性もあることから、一円硬貨やアルミホイル、缶(アルミ缶)、鍋、窓枠(アルミサッシ)、エクステリア、建築物の外壁、道路標識、鉄道車両や自動車の一部の車体および一部のガソリンエンジン、自転車のリム、パソコンや家電製品の筐体など、様々な用途に使用されています。ただし大多数はアルミニウム合金としての利用であり、1円硬貨のようなアルミニウム100%のものはむしろ稀な存在です。
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アルミ1100
アルミ1100は「純アルミニュウム系合金」で、純度が99.0%以上の一般用途のアルミニウムです。成形性、表面処理性が優れ、(曲げ加工には最適)耐食性はアルミニウム合金中最良です。
一般器物、キャップ、印刷板、建材、熱交換器部品などに使われています。
破線
アルミ5052
アルミ5052
アルミ5052は「Al-Mg系合金」で、マグネシウム添加量が中程度の合金の代表的なものです。
中程度の強度を持つ材料として最も一般的であり、加工性、耐食性がよく、耐海水性が優れています。一方、キズが付きやすいという欠点もあります。
一般板金、船舶、車両、建築、缶エンド、ハニカムコアなどに使われています。
鉄
鋼(はがね)の語源は、刃物に使用されるために作られた金属を意味する「刃金(はがね)」であり、それ以外も含めて鉄鋼材はすべて鍛えた鉄という意味で「鍛鉄(たんてつ)」と呼んでいました。それは鉄器時代の大半が、刃物や工具など、現在でいう特殊鋼用途に鉄鋼が使われ、構造部材へ鉄鋼が大体的に使われるのは産業革命以降であることに関係します。現在では、刃物専用以外の鋼材も含めて精錬技術によって造られた鉄鋼材全般を鋼(はがね)・鋼鉄(こうてつ)と呼びます。また、錬鉄、鋳鉄などを含めて鉄鋼あるいは鉄鋼材料と呼びます。
一般に鋼とは、鉄に炭素が重量比0.3-2.0%(mass%)程度混ざった合金であり、鉄器時代にはそれを鍛造段階で軟鉄に接合して刃物が製作されていました。したがって鋼とは、一般に鉄とは異なり、硬い刃先を形成している物質を指していました。ここを原点にさまざまな鉄合金が発達し、そのつど鋼の定義は拡大解釈されて現在に至っています。
鉄鋼はドイツ語の "Eisen und Stahl" もしくは英語の "Iron and steel" の訳が語源とされています。
鋼は、錆びやすいという欠点はあるものの、炭素含有量や熱処理の仕方によって、材料強度や耐食性、耐熱性、磁気特性、熱膨張率などを変えることが可能です。塗装などの表面処理をしないと必ずサビが発生します。
錆びにくい材質をお求めの場合は、 ステンレス材をお勧めします。
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酸洗(サンセン)
JIS規格(SPHC-P)の分類で、熱間圧延板です。
製造過程で出来る酸化皮膜ミルスケールまたはクロカワを、酸洗い等の処理によって除去した板です。
特徴的には、「鉄 クロカワ」と同じですが、酸化皮膜を除去してあるので、鉄板クロカワよりも錆には弱いので使用の際は注意しください。また、酸化皮膜がないためキズがつきやすいです。塗装などの表面処理をしないと必ずサビが発生します。
錆びにくい材質をお求めの場合は、 ステンレス材をお勧めします。
鉄 酸洗
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黒皮(クロカワ)
JIS規格(SPHC)の分類的には、一般薄中鋼鈑(熱間圧延)です。一般的に"鉄板"と呼ばれている物です。 特徴的には、材料が安価であり厚みの種類が豊富にあります。
表面には、ミルスケールまたはクロカワと呼ばれる酸化皮膜で覆われています。
この酸化皮膜は、一時的に母材を錆・キズ等から保護の役目がありますが、塗装などの表面処理をしないと必ずサビが発生します。
錆びにくい材質をお求めの場合は、ステンレス材をお勧めします。
鉄 クロカワ



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