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ステンレス鋼を「ステンレス」にするものは何ですか?

<ブロック引用>

鋼は、非常に強く耐久性のある金属の一種です。鉄に炭素などの金属を混ぜて作られています。ステンレス鋼は、腐食から保護するのに役立つクロムを含む鋼の一種です。

ステンレス鋼は、「染色」できないという単純な理由からそう名付けられました。つまり、軟鋼と呼ばれる普通の鋼とは違い、錆びにくいのです。問題は、ステンレス鋼がどのようにしてこの驚くべき偉業を成し遂げたのかということです。

(写真提供:Pixabay)


Rust とは?

鉄が腐食すると赤褐色の凹凸ができ、これをさびと呼びます。腐食は単に金属の酸化です。酸素と反応すると、金属の酸化物と水酸化物の層が形成され始めます。現在、酸素は私たちの環境、空気、水中に豊富に存在するため、それらにさらされると金属は容易に腐食します。鉄がこれを行うとき、結果として生じる酸化鉄層を「さび」と呼び、その過程を「さび」と呼びます。

鉄の腐食は電気化学反応であるため、錆の最初の層は原子の薄さでしかありませんが、長時間さらされると層が厚くなり、レンチや古い放棄された車の成長など、ますます目立つようになります。さびは鉄の強度と耐久性を低下させるため、最終的に腐食したレンチは文鎮よりも役に立たなくなります。さびによる世界的な年間損失は、数兆ドルに上ると推定されているため、それを阻止する方法を見つけられなかったのは愚かなことでした.

鋼とは?

2 つ以上の金属および非金属を混合または組み合わせて、個々の要素が持つよりも大きな強度または耐久性を示す複合体を形成することができます。金属の特性を強化するためのこの融合プロセスは合金化と呼ばれ、生成された複合物は合金と呼ばれます。鋼は合金であるため、周期表に記載されていません。

鉄は地球上で最も豊富な金属の 1 つですが、純粋な形では悲劇的なほど弱いものです。その原子は層状に配置されており、わずかな介入で層の上を滑ります。これにより、鉄は非常に柔らかくなるため、たとえば建設目的では危険です。したがって、鉄は炭素と合金化されて軟鋼を形成します。この複合材料は非常に強く耐久性があり、工業化された世界のバックボーンであり続けています.

(写真提供:bezaat.com)

ただし、炭素は軟鋼をアルミニウムよりも丈夫で堅牢にするか、炭素繊維とは異なり、鉄が大量に含まれているため、亀裂が生じないようにする可能性がありますが、依然として腐食に対する耐性は低い.そのため、定期的に湿気や水に触れると構造が劣化しやすくなります。軟鋼に、反応性の高い酸素と無力な鉄との間の腐食反応を防ぐ元素を合金化する必要があります。より正確には、に酸素と反応する元素が必要です 鉄はします。この元素はクロムです。

ステンレス鋼とは?

ステンレス鋼は、鉄、炭素、クロムの合金であるだけでなく、マンガンを含み、特定のクラスではニッケルとモリブデンも含みます.悪名高い評判にもかかわらず、腐食によって形成される層は必ずしも有害ではありません。アルミニウムが腐食すると、結果として生じる酸化アルミニウムの層が酸素分子にさらされるのを防ぎ、それ以上の腐食を防ぎます。同じことがクロムに​​も当てはまります。

ステンレス鋼には 10% ものクロムが含まれており、クロムは鋼の環境中の酸素と反応して硬くて薄い層を形成し、酸素がより深く浸透して鉄と反応するのを防ぎ、鋼を腐食から保護します。ステンレス鋼は他の鋼種ほど強くはありませんが、錆びにくいので、調理器具や台所の流しなど、常に水に触れる物体として簡単に使用できます。これらのオブジェクトに特徴的な光沢や光沢を与えるのもクロムであり、構成的にも外観的にもステンレスになります!


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