最新の建築や製造業界では、「SUS鋼材」という言葉をよく聞くことがあります。では、SUS鋼材とは一体何なのでしょうか？この記事では、SUS鋼材の基本的な知識や活用方法について、わかりやすく解説していきます。SUS鋼材とはどのような特性を持ち、どのように使用されているのか。さらに、その活用方法にはどんなものがあるのか。気になる方は、ぜひご一読ください。製造業や建築業に携わる方々にとって、SUS鋼材の理解は極めて重要です。それでは、基本的な知識から活用方法まで、詳しくご紹介していきます。
SUS鋼材の基本情報
SUS鋼材とは
| 項目 |
詳細 |
| 名称の由来 |
SUSは「Steel Use Stainless」の略で、ステンレス鋼を指します。 |
| 定義 |
鉄にクロムやニッケルなどの元素を添加して、耐食性や耐熱性を向上させた合金鋼。 |
| 主な用途 |
キッチン用品、自動車部品、建築材料、医療機器など広範な分野で使用されています。 |
SUS鋼材の主要な成分と役割
| 成分 |
含有量の例（％） |
主な役割 |
| 鉄 (Fe) |
基本構成成分 |
鋼材の主要成分として、強度と加工性を提供。 |
| クロム (Cr) |
10.5%以上 |
耐食性を向上させ、表面に不働態皮膜（酸化膜）を形成して腐食を防止。 |
| ニッケル (Ni) |
8～12% |
耐食性をさらに強化し、延性や靭性を向上。 |
| モリブデン (Mo) |
2～3%（一部） |
耐孔食性や耐酸性を向上（特に塩化物環境で効果的）。 |
| 炭素 (C) |
0.08%以下 |
強度を向上させるが、耐食性を低下させるため低含有量が推奨される（低炭素型ステンレス：例 SUS304L）。 |
SUS鋼材の特徴
- 耐食性：錆びにくく、過酷な環境下でも優れた性能を発揮。
- 加工性：成形しやすく、溶接や切削など多様な加工が可能。
- 耐熱性：高温環境下でも強度を保つため、工業用途で重宝される。
- 審美性：光沢のある表面仕上げが可能で、装飾用途にも使用。
SUS鋼材は、その優れた耐久性と多機能性から、幅広い分野で重要な役割を担っています。成分の調整によって特性を変えられるため、用途に応じた選択が可能です。
ステンレス鋼の種類と特徴
ステンレス鋼の細分化された種類と特性
| 種類 |
細分類 |
主な特徴 |
用途例 |
| オーステナイト系 |
304系 |
– 一般的な耐食性と加工性を持つ
– 価格が比較的手頃 |
厨房機器、建築材料、医療器具 |
|
316系 |
– モリブデン添加により耐孔食性が向上
– 塩化物環境に強い |
化学プラント、海洋構造物、食品加工設備 |
|
321系 |
– チタン安定化により高温下での耐クリープ性が向上
– 耐食性は304系と同等 |
高温環境での配管、航空機部品など |
| マルテンサイト系 |
410系 |
– 耐摩耗性と加工性が高い
– 耐食性は限定的 |
刃物、工具、バルブ部品 |
|
420系 |
– 硬度が高く耐摩耗性に優れる
– 耐食性は中程度 |
メス、ハサミ、手術器具 |
|
440系 |
– 高硬度・高強度が特長
– 耐摩耗性が最も高いが加工は難しい |
精密ベアリング、計量機部品 |
| デュプレックス系 |
2205系 |
– 高い耐孔食性と応力腐食割れ耐性
– 強度はオーステナイト系の約2倍 |
石油精製、海洋構造物、化学工業用途 |
|
2507系（スーパー系） |
– 非常に高い耐食性
– コストは高め |
海洋設備、脱塩プラント |
| フェライト系 |
430系 |
– 高い耐食性と低コスト
– 溶接性は劣る |
家電部品、装飾用途、台所用シンク |
|
446系 |
– 高温下でも耐酸化性が優れる
– 耐食性も高い |
ボイラー部品、排気系部品 |
| 析出硬化系 |
17-4PH系 |
– 高強度と耐食性のバランスが良い
– 耐食性は304系以下 |
航空機部品、ポンプ、石油産業 |
各細分類の詳細比較
| 項目 |
304系 |
316系 |
321系 |
410系 |
2205系 |
| 耐食性 |
高い |
非常に高い |
高い |
中程度 |
非常に高い |
| 強度 |
中程度 |
中程度 |
中程度 |
高い |
高い |
| 加工性 |
優れる |
優れる |
優れる |
やや劣る |
やや劣る |
| 耐孔食性 |
中程度 |
高い |
中程度 |
低い |
非常に高い |
| 添加元素 |
クロム、ニッケル |
クロム、ニッケル、モリブデン |
クロム、ニッケル、チタン |
クロム、炭素 |
クロム、モリブデン、窒素 |
| 主な用途 |
一般用途、厨房用品 |
化学工業、海洋環境 |
高温用途 |
刃物、工具 |
石油産業、化学プラント |
細分化された種類の選択基準
| 条件 |
推奨する種類 |
理由 |
| 耐孔食性が必要な場合 |
316系、2205系 |
モリブデンや窒素の添加により塩化物環境でも安定した耐食性を発揮。 |
| 高硬度と耐摩耗性 |
440系 |
高い硬度と耐摩耗性を持ち、刃物やベアリングなどに最適。 |
| 高温用途 |
321系 |
チタン安定化による高温耐性が求められる環境に適している。 |
| 低コストが重視 |
430系 |
ニッケルを含まずコストを抑えつつ、耐食性を確保。 |
| 溶接性が必要な場合 |
304系、2205系 |
施工性と溶接後の安定性が求められる用途に対応可能。 |
このように、ステンレス鋼は用途や環境条件に応じて多様な種類と特性を持ち、それぞれの特徴を理解して選定することが重要です。
ステンレス鋼の加工とメンテナンス
一般的な加工方法
| 加工方法 |
主な特徴 |
適用範囲 |
| 切削加工 |
– 高速工具を使用して加工可能
– 切削熱が発生しやすいため冷却が必要 |
複雑な形状や部品の製造 |
| 研削加工 |
– 表面仕上げに最適
– 耐摩耗性の向上や寸法精度の確保 |
鏡面仕上げ、耐摩耗部品の加工 |
| プレス加工 |
– 成形性が高いオーステナイト系に適する
– 高い圧力が必要 |
車両部品、建築用パネル |
| 溶接 |
– TIG溶接、レーザー溶接などが一般的
– オーステナイト系は溶接後の耐食性が良い |
配管、タンク、構造物 |
| 鍛造 |
– 高温で成形し強度を向上させる
– 主にマルテンサイト系で使用 |
工具、軸受け、バルブ部品 |
| エッチング |
– 精密加工が可能
– 製品表面に模様や微細構造を付与 |
精密機器、装飾部品 |
メンテナンスのポイントと寿命
| メンテナンス項目 |
ポイント |
効果 |
| 洗浄 |
– 中性洗剤で洗浄
– 塩分や汚れを放置しない |
腐食の防止、外観の維持 |
| 点検 |
– 表面状態や溶接部分を確認
– ひび割れや変色を早期発見 |
構造的な安全性の確保 |
| 保護処理 |
– 必要に応じてパッシベーション処理
– 研磨剤や防錆剤を使用 |
耐食性の向上 |
| 環境管理 |
– 酸や塩分が多い環境では適切なグレードを選択
– 使用環境を清潔に保つ |
素材寿命の延長 |
| 交換部品の確認 |
– 高応力を受ける部品の摩耗や変形を確認 |
全体の性能維持、故障リスクの軽減 |
