新しい製品や部品を作るとき、適切な金属を選ぶのは難しい。軟鋼は安い。ステンレスは錆びにくい。多くのバイヤーやエンジニアが、仕事を始めるときにこの問題に直面します。この記事では、あなたの用途に最適なスチールを見つけるお手伝いをします。
軟鋼とステンレス鋼は、耐食性、強度、コスト、用途など重要な点で異なる。軟鋼は丈夫で価格も手頃だが、錆びやすい。ステンレス・スチールは耐食性に優れ、見た目も良いが、コストは高い。最適な選択は、プロジェクトの環境、予算、性能のニーズによって異なります。
スチールはシンプルに見えますが、それぞれのタイプに長所と短所があります。適切なものを選ぶために、これらの金属について詳しく調べてみましょう。
マイルド・スチールとは？
軟鋼は炭素量の少ない炭素鋼の一種である。軟鋼のほとんどは鉄で、炭素は0.05%から0.25%程度である。クロムやニッケルなどの余分な金属は含まれていません。
炭素含有量が低いため、軟鋼は柔軟で加工しやすい。 溶接 または カット.構造部品としては十分な強度を持つが、保護しないとすぐに錆びてしまう。
一般的なフォームとグレード
軟鋼は、薄板、板、管、棒、構造用梁など、さまざまな形状で入手できる。
最も一般的なグレードは以下の通り：
- A36: のような構造用途に広く使用されている。 フレーム とサポートする。
- 1018: 公差が厳しく、仕上げが滑らかなため、精密部品に適している。
- 1020: 被削性に優れ、自動車部品や機械に使用されている。
- Q235: アジアで一般的な汎用鋼。Q235は安価で良好な溶接性を提供。
ステンレス鋼とは何ですか?
ステンレス鋼は鉄に少なくとも10.5%のクロムを混ぜたものである。このクロムは表面に薄い膜を形成し、水分や空気を遮断します。この層により、金属は錆びたり汚れたりしません。ステンレス鋼の種類によっては、強度や耐食性を向上させるために、ニッケル、モリブデン、その他の元素を含むものもあります。
ステンレススチールは丈夫で硬く、お手入れも簡単です。また、熱や圧力の下でもその形状を保ちます。しかし、軟鋼よりも加工が難しい。コストも高くなります。それでも、水や化学薬品にさらされるプロジェクトでは、ステンレス鋼の方が長持ちすることが多い。
ステンレス鋼の種類
たくさんある。 ステンレス鋼の種類しかし、これらは最も一般的なものである：
- 304ステンレス鋼： 最も広く使用されている。クロムは18%、ニッケルは8%。耐食性に優れ、成形や溶接が容易である。シンク、調理器具、建築用パネルなどに使用されている。
- 316ステンレス鋼： このタイプにはモリブデンが含まれており、塩分や過酷な化学薬品に対する耐性を向上させている。海洋金物、食品加工、化学薬品タンクなどに使用される。
- 430ステンレス鋼： 耐食性は劣るが、低コストのオプションである。家電製品や装飾トリムによく使用される。
- 410ステンレス鋼： このタイプは硬くて強いが、耐食性に劣る。工具に使われる、 ファスナーそしてバルブ。
マイルド・スチールとステンレス・スチールの違いは？
この2つの鋼は見た目は似ているが、性能はまったく異なる。強度、抵抗、作業性を比較してみよう。
強度と耐久性
軟鋼とステンレス鋼はどちらも優れた強度を持つ。しかし、その性能は特定の種類と使用ケースに依存する。
引張強さの比較
引張強さは、材料が破断するまでにどれだけ伸びることができるかを示す。ステンレス鋼は軟鋼よりも引張強度が高い。
例えば、304ステンレス鋼は約505MPaに達する。軟鋼は通常350～400MPaにとどまる。つまり、ステンレス鋼は破断することなく、より大きな引っ張り力に対応できるということだ。
降伏強度と耐荷重
降伏強度とは、金属が曲がり始め、元の形状に戻らなくなる強度のこと。ここでもステンレス鋼がリードしている。曲がることなく、より重い荷重を支えることができる。
軟鋼の降伏強度は約250MPa。304のようなステンレス鋼の降伏強度は通常200～300MPa程度だが、冷間加工を施すことで降伏強度を上げることができる。
耐衝撃性と疲労寿命
軟鋼は衝撃や振動に強い。壊れる前に曲がるので、衝撃や高荷重の部品に有効です。
ステンレススチールは硬い。摩耗には強いが、長時間の繰り返し応力がかかると割れることがある。振動の多い仕事では、腐食が懸念されない限り、軟鋼の方が長持ちするかもしれない。
耐腐食性
そこでステンレススチールの出番だ。そのクロム層は、濡れた空気や塩分を含んだ空気でも錆から守ってくれる。そのため、屋外や海洋での使用に理想的です。
マイルド・スチールはコーティングなしではすぐに錆びてしまいます。塗装、粉体塗装、亜鉛メッキが有効です。しかし、これらは時間とともに磨耗し、メンテナンスが必要になる。
加工と機械加工性
軟鋼は切断や溶接が容易である、 ドリルそして ベンド.柔らかく、機械や工具に優しい。
ステンレス鋼はより強靭である。工具の摩耗が早く、溶接の際にはより注意が必要である。鋼種によっては、熱による反りや加工硬化が早い。このため、生産が遅れることがある。
重量と密度
どちらの金属も同じような重さである。軟鋼は約7.85g/cm³。ステンレスは約7.93g/cm³。これはわずかな差だ。ほとんどの部品では、重量が決め手になることはありません。
料金
軟鋼の方がずっと安い。広く入手可能で、作業コストも低い。そのため、大規模な建築やコスト重視のプロジェクトに最適です。
ステンレス鋼は初期費用が高い。また、切削、溶接、加工にも費用がかかります。 仕上げ.しかし、それは長期的なパフォーマンスとメンテナンスの軽減という形で報われる。
アプリケーションと産業利用
異なる環境は異なる金属を必要とする。マイルド・スチールとステンレス・スチールは、それぞれ産業界でユニークな役割を果たしています。
軟鋼はどこでよく使われているか？
軟鋼は強度が高く、成形が容易でコストが低い。そのため、多くの大規模な用途やコスト重視の用途に適しています。
建築、自動車フレーム、一般加工
建築では、軟鋼は梁、フレーム、鉄筋に使われる。建物や橋、インフラを支えている。
自動車業界では車のフレームに使われている、 括弧そしてエンジン部品。
ブラケット、ハウジング、カスタム金属部品など、一般的な加工に使用される。
磁気特性を必要とする用途、例えば電気モーターや電子機器に使用されている。 変圧器.
ステンレス鋼がよく使われる場所？
ステンレススチールは、腐食することなく、湿気、化学薬品、熱に対応します。清潔で錆びない表面を必要とする産業にとって、ステンレス鋼は第一の選択肢です。
食品加工、医療、海洋、建築
食品加工では、ステンレス鋼は以下の用途に使用される。 流し台カウンター タンクそして配管。安全でお手入れが簡単、雑菌が繁殖しにくい。
医療器具や機器には、その耐久性と衛生面からステンレス鋼が使用されている。手術器具 トレイ病院の備品などが一般的な例である。
船舶用としては、ボート部品、ドック、水中機器などがある。316ステンレス鋼は特に海水に適している。
建築の分野では、ステンレス鋼はその洗練された外観と長寿命のために選ばれています。手すり、ファサード、装飾パネルなどに使用されている。
軟鋼とステンレス鋼の比較：クイック・サイド・バイ・サイド比較
適切な材質の選択は、いくつかの要素に左右されます。ここでは、軟鋼とステンレスの主な違いを表にまとめました。
| プロパティ | 軟鋼 | ステンレス・スチール |
|---|---|---|
| 構成 | 鉄 + <0.25%カーボン | 鉄 + ≥10.5%のクロム (ニッケル、モリブデンを含むことが多い) |
| 抗張力 | 400-550 MPa (例：A36) | 520-750 MPa (例: 304)、グレードによってはそれ以上 |
| 降伏強度 | 250 MPa | 200-300 MPa、冷間加工の場合はそれ以上 |
| 耐衝撃性 | グッド | 特に高ニッケル鋼種では非常に良い。 |
| 耐腐食性 | 低い（コーティングや塗装が必要） | 高い（固有、特に過酷な環境では316） |
| 加工性 | 切断、溶接、成形が容易 | 機械加工や溶接が難しく、手入れが必要 |
| 密度 | 7.85 g/cm³ | 7.93 g/cm³ |
| 表面仕上げ | くすんでいる、塗装が必要 | 光沢があり、クリーンで魅力的な表面 |
| 料金 | 低い | 初期費用が高い |
| 一般的な用途 | フレーム、梁、ブラケット、一般加工 | 食品、医療、海洋、建築 |
| 耐錆性 | 保護がなければ貧しい | 傷がついても良好 |
| 過酷な環境下での寿命。 | 保護されていない限り短い | 特にウェットまたはケミカルな環境では長い |
軟鋼とステンレス鋼：どちらを選ぶべきか？
それぞれの金属は、異なるプロジェクトのニーズに適合します。適切なものを選ぶには、環境、予算、性能目標による。
マイルド・スチールを選ぶとき
低コストで強度が必要な場合は、軟鋼をお選びください。構造フレームやブラケット、湿気や化学薬品にさらされない部品に適しています。
金属に塗装や粉体塗装を施せば、軟鋼は長持ちする。また、機械加工、溶接、成形が容易で安価です。
大量生産品やコスト重視の部品には、軟鋼の方が良い場合が多い。
ステンレス・スチールを選ぶとき
錆びや熱、化学薬品に耐える必要がある部品にはステンレ ススチールをお勧めします。厨房、病院、海洋環境、屋外環境で最も効果的です。
見た目がきれいで光沢のある部品や、消毒しやすい部品でなければならない場合は、ステンレスの方が適しています。また、繰り返し洗ったり、湿気にさらされたりする製品にも適している。
初期費用はかかるが、長持ちすることが多く、メンテナンス費用も抑えられる。
結論
軟鋼とステンレス鋼は、それぞれ異なるニーズに応える。軟鋼は強度が高く、加工しやすく、費用対効果に優れています。一般的な構造物や腐食の少ない場所に最適です。ステンレススチールは錆びにくく、長持ちし、見た目もきれいです。過酷な環境や研磨仕上げが必要な製品に適しています。
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ケビン・リー
レーザー切断、曲げ加工、溶接、表面処理技術を専門とし、板金加工において10年以上の実務経験があります。シェンゲンのテクニカルディレクターとして、複雑な製造上の課題を解決し、各プロジェクトにおける革新と品質の向上に尽力しています。
