
ステンレス鋼には、下図に示すように、フェライト系ステンレス鋼、オーステナイト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼、二相ステンレス鋼、析出硬化型ステンレス鋼など、多くの種類があります。
ステンレス鋼が効果を発揮できない主な理由は、上の図からわかるように、ステンレス鋼には 12% 以上のクロム (Cr) が含まれているためです。表面のクロムが空気中の酸素と反応して酸化クロム(Cr₂O₃)不動態皮膜を形成します。この不動態膜は非常に薄いですが緻密で、金属を外部媒体から隔離し、化学反応を防ぎ、金属を腐食から保護します。

ステンレス鋼の表面が機械的損傷や化学的侵食を受けても、酸化クロム不動態皮膜は自己修復できます。{0}}十分な酸素がある限り、ステンレス鋼の表面のクロム元素は酸素と反応し続け、損傷した不動態皮膜を修復し、その保護効果を回復します。

酸化クロム不動態膜の保護により、ステンレス鋼は酸、アルカリ、塩などのほとんどの腐食性媒体の侵食に耐えることができます。しかし、実際には下図のようにステンレスが錆びているのを目にすることがあります。どうしたの?
1. ステンレス鋼の品質が不適格であり、材料組成が要件を満たしていません。たとえば、実際のクロム含有量が 12% 未満であるか、ニッケルやモリブデンなどの元素の含有量が不十分な場合は、良好な防錆効果を発揮できません。-
2. 海水、塩水噴霧、塩素-を含む洗剤など、ハロゲンイオン(Cl⁻、Br⁻、I⁻など)を含む環境で使用されます。これらのハロゲンイオンは不動態皮膜を貫通し、小さな腐食ピットを形成し、深く発達する可能性があります。
3. ステンレス鋼は高温の影響を受け、粒界腐食が発生します。ステンレス鋼を溶接や熱処理後などで427~816度に加熱すると、粒界にクロム炭化物(Cr₂₃C₆)が析出し、粒界付近のクロムが欠乏します(Cr含有量)。<12%), thereby losing the ability to form a passivation film.
4. 応力亀裂腐食。ステンレス鋼が引張応力を受けた場合、上記 2 項および 3 項の要因が存在すると、応力により腐食性媒体の侵入が促進され、粒界に沿ってまたは結晶粒を貫通して亀裂が進展します。
5. 表面に汚れや傷がある。たとえば、炭素鋼の工具がステンレス鋼の表面と接触すると、金属間の電位の違いにより、残留鉄粉が電食を引き起こす可能性があります。傷や溶接スパッタ等により不動態皮膜が損傷し、不動態皮膜が形成される前に腐食の起点が形成される場合があります。ステンレス鋼の表面に油汚れが付着すると、不動態皮膜の形成が阻害されることがあります。ほこりや不純物は湿気や腐食性物質を吸収し、局部的な腐食を促進する可能性があります。(来源:iMechanics機械)







