低炭素および超低炭素オーステナイトステンレスの耐食性に違いはありますか？

この投稿は、2017年9月1日14時38分に王根荣によって最終的に編集されました。炭素含有量がステンレス鋼の性能に与える影響についてです。ステンレス鋼の丸棒や平板など、工業用鋼を製造する際に使用される主要な要素の一つが炭素です。炭素の含有量およびその分布状態は、ステンレス鋼の性能や組織を大きく決定します。具体的には、以下の2点から見ることができます：1. 炭素はオーステナイトを安定させる要素であり、その効果はニッケルの約30倍もある； 2、炭素とクロムの親和力は非常に大きいため、クロムと一連の複雑な炭化物を形成することができる。したがって、強度と耐食性の両面から見ると、炭素がステンレス鋼において果たす役割は相反するものであり、異なる使用要件に応じて、異なる炭素含有量のステンレス鋼製品を選択することができる。 例えば、産業界で最も広く使用されている、そして最も基本的なステンレス鋼である0Crl3～4Cr13では、これら5つの鋼種の規格上のクロム含有量は12～14％と定められており、これは炭素とクロムが炭化クロムを形成するという要因を考慮した上で決定されたものです。これら5つの鋼種においては、炭素含有量が異なるため、強度や耐食性にも違いがある。0Cr13～2Cr13鋼は耐食性に優れているが、3Cr13鋼や4Cr13鋼よりも強度が低く、構造部品の製造に多く用いられる。一方、後者の2つの鋼種は炭素含有量が高いため高い強度を得られ、高強度かつ耐摩耗性が求められるばねや工具などの部品の製造に多く用いられる；また、18-8クロムニッケルステンレス鋼の粒間腐食を防ぐためには、鋼の炭素含有量を0.03％未満に下げるか、あるいはクロムや炭素よりも親和力が高い元素（チタンやニオブ）を添加して、クロム炭化物が生成しないようにすることができる；また、高い硬度と耐摩耗性が主な要求となる場合には、鋼の炭素含有量を増やしつつクロム含有量も適宜上げることで、硬度と耐摩耗性の要件を満たしつつ、ある程度の耐食性も確保することができます。要するに、現在産業界で使用されているステンレス鋼の炭素含有量は比較的低く、ほとんどのステンレス鋼の炭素含有量は0.1～0.4％の間です。耐酸鋼の場合は、炭素含有量が0.1～0.2％のものが多いです。炭素含有量が0.4％を超えるステンレス鋼は、鋼種の総数のごく一部に過ぎません。これは、ほとんどの使用条件下において、ステンレス鋼が常に耐食性を主な目的としているからです。また、華祥金属は、低い炭素含有量も溶接や冷間加工の容易さなど、特定の工程上の要件によるものだと考えている。

低炭素ステンレス鋼は粒間腐食に対する耐性がより高く、加熱後もオーステナイト構造を維持しやすい。

超低炭素オーステナイトステンレスは粒間腐食に対する耐性が優れており、容器製造過程での熱処理における感作抑制能力も、一般的なオーステナイトステンレスよりはるかに高い。

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