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“「鋼」と「鉄」とは一体何なのか、どのような特性を持ち、どのような関係にあるのか。また、私たちが普段言う304、304L、316、316Lとはどのようにして生まれたのか、それらの違いは何なのか 鋼：鉄を主成分とし、炭素含有量は一般的に2％以下で、その他の元素も含まれる材料。——GB/T 13304－91「鋼の分類」 鉄：金属元素の一種で、原子番号は26。鉄材料は強い強磁性を持ち、優れた塑性と熱伝導性を有しています。 ステンレス鋼：空気、蒸気、水などの弱腐食性媒体に耐えるか、耐食性を持つ鋼種。一般的に使用される鋼種は304、304L、316、316Lで、オーステナイト系ステンレス鋼の300シリーズ鋼です。 ステンレス304、304L、316、316Lの違いは何ですか？ステンレスバルブの性能と適用範囲 304ステンレスの性能について 304ステンレスは最も一般的な鋼種であり、幅広い用途に利用される鋼材として、優れた耐食性、耐熱性、低温強度、および機械的特性を持っています；プレスや曲げなどの熱加工性に優れ、熱処理による硬化が起こらない（非磁性で、使用温度は-196℃～800℃）。 304ステンレス鋼の適用範囲 家庭用品（1類・2類の食器、キャビネット、室内配管、給湯器、ボイラー、バスタブ） 自動車部品（フロントガラスワイパー、マフラー、成形品） 医療機器、建築材料、化学業界、食品産業、農業、船舶部品 304Lステンレス鋼（Lは低炭素）の性能紹介 ステンレス鋼304、304L、316、316Lの違いは何か？ステンレスバルブの性能と適用範囲 低炭素鋼である304鋼は、通常の状態では耐食性が304鋼と似ているが、溶接後や応力除去後には粒界腐食に対する耐性が優れている；熱処理を行わなくても優れた耐食性を維持でき、使用温度は-196℃～800℃です。 304Lステンレス鋼の適用範囲は、クリスタルバウンダリー腐食に対する耐性が求められる化学、石炭、石油産業における屋外で使用される機械、建築資材用の耐熱部品、および熱処理が困難な部品です。 316ステンレス鋼の特性紹介 316ステンレス鋼はモリブデンが添加されているため、耐食性、大気腐食耐性、および高温強度に優れており、過酷な条件での使用が可能です；加工硬化性に優れる（非磁性）。 316ステンレスの適用範囲 海水で使用する機器、化学、染料、製紙、シュウ酸、肥料などの生産設備；写真、食品工業、沿岸地域の施設、ロープ、CDポスト、ボルト、ナット。 316Lステンレス鋼（Lは低炭素を意味）の性能紹介 316鋼種の低炭素系として、316鋼と同じ特性に加え、粒界腐食に対する耐性が優れています。 316Lステンレス鋼の適用範囲 晶界腐食に対する特別な耐性が求められる製品。 316と316Lステンレス鋼の性能比較 化学組成 316と316Lステンレス鋼の性能比較、ステンレス鋼304、304L、316、316Lの違いは何か？ステンレスバルブの性能と適用範囲 316および316Lステンレスはモリブデンを含むステンレス鋼です。316Lステンレス鋼のモリブデン含有量は、316ステンレス鋼よりわずかに高い。鋼中のモリブデンにより、この鋼種の全体的な性能は310および304ステンレス鋼よりも優れており、高温下で硫酸濃度が15％未満および85％を超える場合、316ステンレス鋼は幅広い用途に利用される。316ステンレスは塩化物による腐食に対しても優れた性能を持っているため、一般的に海洋環境で使用されます。316Lステンレス鋼の最大炭素含有量は0.03で、溶接後にアニーリングができず、最高度の耐食性が求められる用途に使用できます。 316および316Lステンレス鋼の耐食性 316ステンレス鋼は304ステンレス鋼よりも耐食性に優れており、パルプや製紙の製造工程において優れた耐食性能を発揮します。また、316ステンレスは海洋や腐食性のある工業用大気に対しても耐性があります。 一般的に、304ステンレス鋼と316ステンレス鋼は耐化学腐食性において大きな違いはありませんが、特定の環境下では差異が見られます。 最初に開発されたステンレス鋼は304で、特定の状況下ではこの材料はピッティング腐食に対して比較的敏感です。モリブデンを2～3％追加することでこの感受性を低減し、そうして316が誕生したのです。さらに、これらの追加のモリブデンは、特定の熱有機酸による腐食を低減することもできる。 316ステンレスは、ほぼ食品飲料業界の標準的な材料となっています。世界的にモリブデンが不足していること、また316ステンレス鋼のニッケル含有量が多いため、316ステンレス鋼の価格は304ステンレス鋼よりも高くなっています。 点腐食とは、主にステンレス鋼の表面に付着した汚れによって引き起こされる現象であり、酸素不足のためにクロム酸化物の保護層が形成されないことが原因です。 特に小型バルブでは、バルブプレートに沈着が生じる可能性は非常に低く、そのため点腐食もほとんど発生しません。 各種の水媒体（蒸留水、飲料水、河川水、ボイラー水、海水など）において、304ステンレス鋼と316ステンレス鋼の耐食性はほぼ同等であるが、媒体中の塩化物イオン濃度が非常に高い場合は、316ステンレス鋼の方が適している。 ほとんどの場合、304ステンレス鋼と316ステンレス鋼の耐食性に大きな違いはありませんが、状況によっては大きな差が生じることもあり、個々のケースを検討する必要があります。一般的に、バルブのユーザーは自分でよく理解しておくべきです。なぜなら、彼らは使用する媒体の状況に応じて容器や配管の材質を選択するからです。そのため、ユーザーに特定の材質を推奨することは望ましくありません。 316Lおよび316ステンレス鋼の耐熱性 1600度以下での間欠的な使用、および1700度以下での連続的な使用において、316ステンレス鋼は優れた耐酸化性を有する。800～1575度の範囲では、316ステンレスを連続して使用しない方が良いが、この温度範囲外で連続して使用した場合、このステンレスは優れた耐熱性を持つ。316Lステンレス鋼は316ステンレス鋼よりも炭化物析出に対する耐性が優れており、上記の温度範囲で使用できる。 ステンレス鋼の熱処理は、1850～2050度の温度範囲でアニーリングを行い、その後急速に冷却します。316ステンレスは過熱処理によって硬化させることはできない。 ステンレス溶接 316ステンレスは優れた溶接性を持っています。すべての標準的な溶接方法を用いて溶接することができる。溶接時は、用途に応じて316Cb、316L、または309Cbのステンレス鋼製フィラーロッドやワイヤーを使用して溶接することができる。最適な耐食性を得るために、316ステンレス鋼の溶接断面は溶接後の時効処理が必要です。316Lステンレスを使用する場合、溶接アニーリング処理は必要ありません。 ステンレス鋼の機械的性質 ステンレス鋼304、304L、316、316Lの違いは何か？ステンレスバルブの性能と適用範囲 すべての鋼材の中で、オーステナイト系ステンレスは降伏点が最も低い。したがって、機械的性質の観点から見ると、オーステナイト系ステンレス鋼はバルブシャフトに使用するのに最適な材料ではありません。一定の強度を確保するためには、バルブシャフトの直径を大きくしなければならないからです。降伏点は熱処理によっては向上させられないが、冷間成形によっては向上させることができる。 ステンレス鋼の磁性 オーステナイト系ステンレス鋼が広く利用されているため、すべてのステンレス鋼には磁性がないという誤った印象が生じています。オーステナイト系ステンレス鋼については、基本的に非磁性と考えることができ、焼入れされた鍛造鋼も実際にそうである。しかし、冷間成形処理を施した304は、多少の磁気を帯びることがある。鋳鋼の場合、100％オーステナイト系ステンレス鋼であれば磁気を持ちません。 低炭素タイプのステンレス鋼 オーステナイト系ステンレス鋼の耐食性は、金属表面に形成されるクロム酸化物の保護層によってもたらされます。材料を450℃から900℃という高温度に加熱すると、材料の構造が変化し、結晶の縁にクロムカーバイドが形成されます。このため、結晶の縁部にクロム酸化物の保護層が形成されず、結果として耐食性が低下する。この腐食は「粒界腐食」と呼ばれます。 これにより、この腐食に対抗するために304Lステンレス鋼と316Lステンレス鋼が開発されました。304Lステンレス鋼と316Lステンレス鋼はどちらも炭素含有量が低いため、炭素含有量が少ないことでクロムカーバイドが生成されず、結果として粒間腐食も起こりません。 明記しておくべきは、高い粒間腐食感受性が必ずしも低炭素材よりも腐食しやすいという意味ではないということです。高塩素環境下では、この感受性も高くなる。 この現象は高温（450℃～900℃）に起因することにご注意ください。通常、溶接がこの温度に達する直接的な原因です。ソフトシート式の通常のバタフライバルブにおいては、バルブプレート上で溶接作業を行わないため、低炭素ステンレス鋼を使用しても大きな意味はありませんが、ほとんどの仕様書では304Lステンレス鋼または316Lステンレス鋼が要求されます。 ステンレスはなぜ錆びるのか？ なぜステンレスも錆びるのでしょうか？ステンレス管の表面に茶色い錆の斑点が現れると、人々は大いに驚きます。「ステンレスは錆びないはずだ。錆びたらもはやステンレスではなく、鋼材に何か問題があるのだろう」と考えるのです。 実際、これはステンレス鋼についての理解が欠如しているための一方的で間違った見解です。ステンレスも一定の条件の下では錆びます。 ステンレス鋼は、大気中の酸化に抵抗する性質、すなわち耐食性を持つと同時に、酸やアルカリ、塩を含む媒体中で腐食しない性質、すなわち耐蝕性も有しています。しかし、その耐腐食性の程度は、鋼材自体の化学組成、保護状態、使用条件、および環境媒体の種類によって変わってくる。 304スチール管のように、乾燥して清潔な大気中では非常に優れた耐錆性を持つが、塩分を多く含む海霧のある沿岸地域に持って行くと、すぐに錆びてしまう；一方、316スチールパイプは良好な性能を示した。したがって、どんなステンレスでも、あらゆる環境下で耐食性があり、錆びないわけではありません。