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ステンレス [一般的な種類と性質]

■ ステンレス

「錆びない鉄」と呼ばれるステンレス。英語ではstainless steelで、直訳はステンレス鋼。日本での正式名称がこの「ステンレス鋼」となってます。stainlessとは「さびない」と言う意味ですが、厳密には「さびにくい」という意味のほうが正しいようです。

ステンレスは合金です。
鉄(Fe)が50%以上、クロム(Cr)を10.5%以上含むことでさびにくいさを実現してます。使いやすい素材なのと製造技術・加工技術の向上によって、他の材料よりも使用量が急激に伸びる傾向がみられます。


・ステンレスの特長は?

ステンレス鋼の優れたところは耐食性ですが、それ以外にも 耐熱性・加工性・強度などの優れた特性を備えています。さらに意匠性にも優れて、メンテナンスも容易。

しかも(ここがポイント)・・・100%リサイクル可能な材料、です。


実は「ステンレス鋼」は鋼材のJIS規格(耐熱鋼規格を含む)だけでも100種類以上の鋼種があります。さらには各社が開発した独自鋼種もあります。これら数多くの種類のステンレス鋼がそれぞれ適した用途に使い分けられています。

一般の「鋼」に比べれば極めてすぐれた耐食性を有する材料。なんですが、特定の環境や、使用する条件によっては「さびる」ことがあります。

ではなぜ、さびにくいのでしょうか。

鉄にクロムを添加してるステンレスですが、クロムは酸素と結合したことで鋼の表面に薄い保護皮膜 (不動態皮膜)を生成。この不動態皮膜がさびの進行を防いでるのです。この不動態皮膜が、なかなか優れもので、100万分の3mm程度の極めて薄いものでしかないのですが、とっても強靭です。一度こわれたとしても、周囲に酸素があれば自動的に再生する機能もあります。

  鋼種   臨界工業(川崎)  都市工業(王子)  海岸(興津)
  SUS304    0.055      0.002     0.10
  SUS430    0.13       0.036     0.16
  亜鉛鉄板   88.0       52.6      39.0
  耐候性鋼板  66.0       29.3      39.0


・用途例

家庭でも職場でも、身の回りには、ステンレスが溢れてます。
それくらい多くの分野に用いられいて、食卓からはじまって、原子力や宇宙開発。用途は広範囲にわったています。目的によって必要とされる性能は多様で、耐食性、耐熱性、強度、成形性などまど、それぞれに合致したステンレスが使用されています。

ステンレスの生産量は、約50年の間に30倍以上増加してます。アルミなどほかの非鉄金属もそうですが、ステンレス無しの社会は想像できないほどです。スクラップ業者から、リサイクルされて再び別の製品に生まれ変わって循環するのです。



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アルミニウム [一般的な種類と性質]


■ アルミニウム

ビールの缶とか窓のサッシ、タイヤホイルなど、私たちの身近なところで、そっと生活をささえてくれているのが「アルミ」です

アルミニウム(aluminium, aluminum)の原子番号は13、元素記号は Al。銀によく似た外見なのに銀よりもずっと軽い。軽銀(けいぎん)と呼ばれることもあります。

上記のほか「アルミ箔」などが身近ですが、もっともお世話にんあっているのは「一円硬貨」ではないでしょうか。nanacoやEdyなどのカードが一般化してキャッシュレスが進んでいても、いまだ一円玉は健在です。アルミニウムを使用した日用品は数多く、非常に生活によりそうような金属なのです。

常温常圧で、熱伝導性や電気伝導性に優れ、さらには加工性が良いときてます。金属と思えない軽量さも魅力なので、とにかく広く用いられてます。熱力によって酸化されやすい金属とはいうものの、空気中ではそうでもありません。アルミ表面に酸化皮膜ができると、内部が保護されるので耐食性が高くなるのです。

天然には、化合物というかたちで広く分布していて、ケイ素や酸素とともに地殻を形成する主な元素のひとつです。また、酸にも塩基にも溶解する両性金属という特徴もあります。


リサイクル前提で、スクラップとして買い取る場合には、主に次のような形で引き取ります。

 アルミ缶
 アルミ缶ホイール
 ホイールサッシ
 サッシアルミ板
 アルミ板


アルミニウムには、合金系統と呼ばれ、性能や合金の度合いによって番号がついてます。
これによって使用用途が決められるので、形状からおよその系統がわかります。





・1000系: A1070 A1050 A1100
アルミニウム(純アルミニウム系)非熱処理型合金
 1000番台表示のアルミは純アルミニウムをあらわしている。 これらはいずれも純度99.00%以上のアルミニウムです。1070、1050はそれぞれ純度99.7%以上、99.5%以上のアルミとなってます。主な用途は、電線、日用品、はく、装飾品、反射板、化学工業タンク類、熱交換器部品、溶接線 んどです。

・2000系合金: A2017 A2024 A2011
(Al-Cu系)熱処理型合金
 A2017、A2024はジュラルミン、超ジュラルミンとも呼ばれて、2000系合金を代表する材質として知られ、鋼材に匹敵する強度を持ちます。強度向上のために銅が多く添加されてますが、耐食性を落とす要因となっている。切削性については、他の合金よりも良好です。主な用途は、ねじ類、ギヤー部品、リベット類、航空宇宙機器、油圧部品、ゴム成形用金型、船舶用材などなど。

・3000系合金: A3003 A3005 A3105
(Al-Mn系)非熱処理型合金
 マンガンの添加によって、純アルミニウムの加工性や耐食性をそのままに強度を向上させたアルミです。
主な用途は、複写機ドラム、アルミ缶(胴部)、化粧板、カラーアルミ、電球口金、屋根材など。

・4000系合金: A4032 A4043
(Al-Si系)非熱処理型合金
 シリコンを添加させて熱による膨張を抑え、耐磨耗性の向上を狙ったアルミです。銅、ニッケル、マグネシウム等の添加して耐熱性を向上させれば、鍛造ピストン材として用いられます。主な用途は、ピストン、シリンダヘッド、建築パネル、溶接線など。

・5000系合金: A5052 A5056 A5083 A5454
(Al-Mg系)非熱処理型合金
 マグネシウムを添加して強度と耐食性を向上させたアルミです。
マグネシウム添加量を変えることで、用途が変わります。比較的少ないものは装飾用や器物用に、多いものは構造材として使用されたりと、合金の種類が多いのが特徴です。中程度のマグネシウム含有の代表がA5052。アルミ合金全体の中でも中程度の強度を持つということからも、最も一般的な材料となってます。マグネシウム含有量が多いA5083は、強度に優れます。海水に強くて溶接性も良いことから、船舶材料や車両、化学プラント等によく用いられます。
 主な用途は、船舶、車両、建築用内外装、缶エンド、カメラ鏡胴、アルミホイール、化学プラント、圧力容器、板金製品などなど。

・6000系合金: A6061 A6063 A6N01
(Al-Mg-Si系)熱処理型合金
 マグネシウムとシリコンが一定の含有比で添加されてるため、熱処理に強いアルミです。
強度も耐食性も良好なので押出し加工性に優れてます。代表的な構造用材といえるでしょう。特にA6063は優れた押出し性から建築用サッシ等に使用されてます。主な用途は、建築用材、高欄、ガードレール、船舶、車軸、陸上構造物、家具、家電製品、機械自動車部品などなど

・7000系合金:A7072 A7075 A7N01
(Al-Zn-Mg系)熱処理型合金
 亜鉛とマグネシウムを添加して熱処理を行ったもので、最も強度の高いアルミ合金です。最高強度を持つAl-Zn-Mg-Cu系合金と、銅を含まないAl-Zn-Mg系合金に大別されますが、Al-Zn-Mg-Cu系合金の代表的なものがA7075。超々ジュラルミンとも呼ばれていて、航空機やスポーツ用品等に使用されます。主な用途は、スポーツ用品(金属バット・スキーストック)、オートバイリム、航空機材、車軸などです


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銅という非鉄金属 [非鉄金属]

■ 銅という非鉄金属


銅(どう)。元素記号は Cuはラテン語の「cuprum」からきてます。さらにこのcuprumというのは、地中海に浮かぶキプロス島(kypros)で、この島から良質の銅が産出したことに由来するそうな。

胴の色は赤みがかった金属だと思われてますが、本来の色は赤橙。私たちが、目にしている色は空気中に曝されてせいで赤みが増した胴色なのです。古来、赤金とか銅(あかがね)と呼ばれてますが、本当はちょっと違うわけです。

銅は、柔らかくて加工がしやすい金属です。太古から自然銅として存在していて、最も初期の文明においても先史時代から使われてきたという、人類になじみの高い金属です。少なくとも1万年の歴史があるといわれいて、紀元前9000年の中東で利用されたのが初めてではないかと推測されてます。イラク北部でも紀元前8700年の銅のペンダントが出土してます。

日本でも江戸時代には精錬技術が発展していて、純度の高い銅を素銅(すあか)、不純物を多く含む銅を山銅(やまがね)と区別して使用してました。この時代の日本では、金を数パーセント混ぜた銅合金を赤銅(しゃくどう)と呼んでいたようです。

電気伝導度と熱電動も高い金属です。銀や金と共通した性質ですね。

電気の伝達率が高いことから、銅は電線の主金属です。
熱の伝導率もよいので、一部の鍋やラジエタの一部に使用されたりします。
優秀な金属なので、買い取り価格も高めです。
タグ: 非鉄金属
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