設備施工管理が知っておきたいステンレスの種類と特性

2021年11月14日品質管理

「錆びに強い」「磁石にくっつかない」ステンレスと言えばそんなイメージが先行する設備の施工管理は多いのではないでしょうか？

もちろん間違っていません。しかし注意していただきたいのは、それらは数あるステンレスの特性の一つでしかないということです。

同じ「ステンレス」でも用途や使用場所を間違えると重大な品質事故につながります。ここでは支持材等1つととってもで正しいステンレスの選定を行えるよう、現場レベルで知っておいて欲しい初歩的な特性の紹介をします。

こんな人におすすめ

若手の監督で材料の種類がいまいち分かっていない
外部はとにかくステンレスと教わった
塩害地域ではステンレス厳禁だと教わった
塩害地域で屋外に機器を設置しているが支持材の種類に悩む

1 ステンレスとは
2 なぜステンレスは錆びに強いのか？
3 「ステンレス」にも種類がある
4 最後に
5 参考文献・HP

ステンレスとは

ステンレスは鉄（Fe)を主成分（50％以上）とし、クロム（Cr）を10.5％以上含む錆びにくい合金のことを言います。

英語でstainless steelと言い、直訳すればステンレス鋼となります。このstainlessとは「錆びない」と言う意味ですが、厳密には「錆びにくい」という意味も含まれます。

なぜステンレスは錆びに強いのか？

錆び、というとまず鉄をイメージする人は多いでしょう。ステンレスも鉄を主成分としていますが、含まれているクロムが1つのポイントです。

鉄にクロムを添加するとクロムが酸素と結合して鋼の表面に薄い保護皮膜 (不動態皮膜)を生成します。この不動態皮膜が錆びの進行を防ぐ役割をします。またこの不動態皮膜は100万分の3mm程度のごく薄いものですが、大変強靭で、一度壊れても周囲に酸素があれば自動的に再生する機能をもっています。

鉄の表面を塗装しても、塗装に傷がついたり剥げてしまえばそこから錆（腐食）が発生します。一方ステンレスでは傷がついたとしてもクロムと大気中の酸素による不動態皮膜が瞬時（数分）に再生するので防錆効果が持続するというわけですね。

「ステンレス」にも種類がある

鉄とクロムの合金がステンレスという紹介をしました。その他にも金属の配合・製造過程によりステンレスの種類は様々です。以下には空調・衛生の一般的な工事において特に見かけるものをまとめました。

種別	特徴	代表番号	用途
オーステナイト系	加工性良好・高耐食性・広温度域塩化物応力腐食割れのおそれ	SUS304 SUS316	一般配管用ステンレス鋼鋼管バンド・全ねじ・アンカー SUSダクト・SUSフレキ
フェライト系	加工性良好・磁性有耐応力腐食割れ性・安価	SUS444	受水槽・貯湯槽温水機器
二相系	フェライトとオーステナイトのほぼ中間耐海水性・耐応力腐食割れ性・高強度	SUS329J4L	受水槽（気相部）
マルテンサイト系	高硬度・耐熱性・磁性有	SUS410	ビス・ポンプシャフト

各種別の細かい専門的な部分については専門図書・文献などをご覧になってください。（記事の最後にリンクを貼っておきます。）ここでは「ステンレス」というものには種類があり、それぞれ特性があるのだということを覚えておいてください。少しだけ概要的に紹介します。

幅広く使われるオーステナイト系

SUS304を始めとするオーステナイト系ステンレスはその優れた耐食性・耐熱性・加工性からオールマイティな素材として汎用的に使用されています。製造量は日本における全ステンレス生産量の60％を越えているようです。そのため一般的に「ステンレス」というとオーステナイト系をイメージする人が多いと思います。

一般的は空調・衛生設備工事においてはダンパーの各部材・ダクト・一般配管用ステンレス鋼鋼管・バンドなどの支持材・アンカーやボルトナット等に使用されたりしています。