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LMEニッケル相場表・グラフ
１ポンド(lb)あたりのドル価格をSUS304(18%ニッケル)の1kgで幾らするか(日本円)を計算した表です。
(2024年11月5日更新）New!
ヨシナカ新聞
私たちが製造している製品を、お客様がご必要なときに弊社を思い出して頂ければという思いで、新聞を毎月発行しています。2005年04月に創刊以来、お蔭様で20年目を迎えることが出来ました。宜しければご覧下さい。
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目次：ステンレスとは ステンレスのの定義って？ ステンレスの種類には何があるの？ 不動態皮膜の厚さは？
ステンレスと鉄がつながると 比重 各成分の特性 熱処理条件と好ましくない温度帯 腐食について
ＳＵＳ３０４を家庭用電機差し込みプラグに使っても大丈夫？ クロムの腐食防止効果 流し台はキレイに！
ステンレスとは
ステンレスって何ですか？と聞かれたら皆さんどう答えますか？。
その前に、ちょっと近くにスプーンやフォークがあったら手に取って裏を見てください。『18-8stainless steel』とか『18-10stainless steel』って書いてありませんか？。 stainless steelはわかるけど、18-8や18-10の数字の意味はなんやろか？ と。。
この最初に書いてある数字『18』はクロムの含有量を表しています。つまり18パーセントのクロムを含んでいますよと教えてくれているのです。
ステンレスって何ですか？と聞かれたら皆さんどう答えますか？。
その前に、ちょっと近くにスプーンやフォークがあったら手に取って裏を見てください。『18-8stainless steel』とか『18-10stainless steel』って書いてありませんか？。 stainless steelはわかるけど、18-8や18-10の数字の意味はなんやろか？ と。。
この最初に書いてある数字『18』はクロムの含有量を表しています。つまり18パーセントのクロムを含んでいますよと教えてくれているのです。
ステンレスの定義って？
ステンレスの定義は１１％（若しくは１２％）以上のクロムを含む鋼とされています。通常鉄は酸素と結合して腐食すると赤くなりますが、ステンレスの場合は鉄のまわりをクロムが被いこれが酸素と結合（酸化）します（色は透明）。これをクロムの酸化被膜といい、酸素と鉄が直接触れない役目をします。この為ステンレスは錆びにくい材料として認識されているわけです。ただし、環境条件や強い衝撃でキズが付いた時にクロムの酸化被膜は剥がれてしまいます。 すぐにクロムの酸化被膜は復活しますが、その間に鉄と酸素が結合して赤く腐食したり、組織が壊れる事があります。従ってステンレスは『錆びない』のではなく『錆びにくい』鉄なのです。
ステンレスの定義は１１％（若しくは１２％）以上のクロムを含む鋼とされています。通常鉄は酸素と結合して腐食すると赤くなりますが、ステンレスの場合は鉄のまわりをクロムが被いこれが酸素と結合（酸化）します（色は透明）。これをクロムの酸化被膜といい、酸素と鉄が直接触れない役目をします。この為ステンレスは錆びにくい材料として認識されているわけです。ただし、環境条件や強い衝撃でキズが付いた時にクロムの酸化被膜は剥がれてしまいます。 すぐにクロムの酸化被膜は復活しますが、その間に鉄と酸素が結合して赤く腐食したり、組織が壊れる事があります。従ってステンレスは『錆びない』のではなく『錆びにくい』鉄なのです。
ステンレスの種類には何があるの？
ステンレスには大きく分けて３種類あります。
①マルテンサイト系
13％クロム。代表鋼種はSUS410
②フェライト系
18％クロム。代表鋼種はSUS430
③オーステナイト系
18％クロム 8％ニッケル。代表鋼種はSUS304
ステンレスはクロムが酸化して被膜を形成しますが、それでいうと①より②や③の方がクロムの量が多いので耐食性（錆びにくさ）が良いという事になります。そしてさらにニッケルを加えるとクロムの酸化被膜をより強固にする役目を果たしてくれるので②より③の方が耐食性が良くなります。①→②→③の順に耐食性が良くなります。
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ステンレスには大きく分けて３種類あります。
①マルテンサイト系
13％クロム。代表鋼種はSUS410
②フェライト系
18％クロム。代表鋼種はSUS430
③オーステナイト系
18％クロム 8％ニッケル。代表鋼種はSUS304
ステンレスはクロムが酸化して被膜を形成しますが、それでいうと①より②や③の方がクロムの量が多いので耐食性（錆びにくさ）が良いという事になります。そしてさらにニッケルを加えるとクロムの酸化被膜をより強固にする役目を果たしてくれるので②より③の方が耐食性が良くなります。①→②→③の順に耐食性が良くなります。
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不動態皮膜の厚さは？
ステンレス鋼の定義は1988年1月に炭素(C)1.2％以下、クロム(Cr)を約10.5％以上含む合金鋼と国際統一されました。ステンレスはクロムが環境下の酸素と結合（酸化）して薄い保護被膜を形成します。これを不動態被膜といいます。この不動態被膜はクロム２に対して酸素３の割合で結合しています。厚みは1～3nm（ナノメーター）。1ナノメーターは100万分の1ミリですので、ステンレスの不動態被膜の厚さは100万分の1ミリ～100万分の3ミリという事になります。この皮膜は外からの衝撃などで表面にキズが付いてもあとからわずかに溶けたクロムイオンによりまたすぐ再生されます。ごくごく薄い目に見えない皮膜が錆を防止しているのです。
参考資料：新日本製鉄㈱カタログより
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ステンレス鋼の定義は1988年1月に炭素(C)1.2％以下、クロム(Cr)を約10.5％以上含む合金鋼と国際統一されました。ステンレスはクロムが環境下の酸素と結合（酸化）して薄い保護被膜を形成します。これを不動態被膜といいます。この不動態被膜はクロム２に対して酸素３の割合で結合しています。厚みは1～3nm（ナノメーター）。1ナノメーターは100万分の1ミリですので、ステンレスの不動態被膜の厚さは100万分の1ミリ～100万分の3ミリという事になります。この皮膜は外からの衝撃などで表面にキズが付いてもあとからわずかに溶けたクロムイオンによりまたすぐ再生されます。ごくごく薄い目に見えない皮膜が錆を防止しているのです。
参考資料：新日本製鉄㈱カタログより
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ステンレスと鉄がつながると
ステンレスと鉄が接触した状態ではどうなるでしょうか。環境下の水分を通して電流が流れます。ステンレス（＋極）→鉄（－）→環境→ステンレス（＋極）のように電流が一まわりします。この場合、鉄に対するステンレスの表面積が相対的に大きいほど、鉄の腐食は大きく促進されます。海水中でステンレスの板に鉄のボルトを使うと、ボルトは激しく腐食しますが、鉄板にステンレスのボルトを使っても、鉄板の腐食の促進はわずかです。大気中では電気抵抗が大きい為、影響範囲はせいぜい１ｃｍ程度です。（資料：『トコトンやさしい錆の本』日刊工業新聞社）
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ステンレスと鉄が接触した状態ではどうなるでしょうか。環境下の水分を通して電流が流れます。ステンレス（＋極）→鉄（－）→環境→ステンレス（＋極）のように電流が一まわりします。この場合、鉄に対するステンレスの表面積が相対的に大きいほど、鉄の腐食は大きく促進されます。海水中でステンレスの板に鉄のボルトを使うと、ボルトは激しく腐食しますが、鉄板にステンレスのボルトを使っても、鉄板の腐食の促進はわずかです。大気中では電気抵抗が大きい為、影響範囲はせいぜい１ｃｍ程度です。（資料：『トコトンやさしい錆の本』日刊工業新聞社）
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比重
街でペットボトルを持って歩いている方を見かける時があります。あの中身がステンレスだったらどれくらい重くなるのか。SUS304の比重は7.93とJISに載っています。この比重というのは１立方平方センチメートルの水の重さ1グラムに対しての他の物質の重さの比率をいいますので、SUS304のの重さは7.93ｇになります。ということは水1リットル(1kg)と同じ容積のSUS304の重さは7.93kgになります。もしステンレスが飲めても重たくて誰も持ち歩かないでしょうね。冗談はさておき、参考までに主な鋼種の比重は下記の通りです。
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街でペットボトルを持って歩いている方を見かける時があります。あの中身がステンレスだったらどれくらい重くなるのか。SUS304の比重は7.93とJISに載っています。この比重というのは１立方平方センチメートルの水の重さ1グラムに対しての他の物質の重さの比率をいいますので、SUS304のの重さは7.93ｇになります。ということは水1リットル(1kg)と同じ容積のSUS304の重さは7.93kgになります。もしステンレスが飲めても重たくて誰も持ち歩かないでしょうね。冗談はさておき、参考までに主な鋼種の比重は下記の通りです。
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熱処理条件と好ましくない熱処理温度帯
オーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系の熱処理条件と好ましくない熱処理温度帯とその時に発生しやすい不具合についてです。(参考資料：「事例で探すステンレス鋼選び「工業調査会」)
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オーステナイト系、フェライト系、マルテンサイト系の熱処理条件と好ましくない熱処理温度帯とその時に発生しやすい不具合についてです。(参考資料：「事例で探すステンレス鋼選び「工業調査会」)
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腐食について
不動態皮膜が破れると、ステンレスも腐食します。腐食の種類には以下の種類があります。
①全面溶解
②孔食
③すきま腐食
④発錆
⑤粒界腐食
⑥応力腐食割れ
①全面溶解
pHが低い水溶液や酸によって不動態皮膜が溶け去り、ステンレス自体が全面的に溶けます。ステンレスは塩酸や希硫酸には弱いのです。
②孔食
ほぼ中性でも、海水のように塩化物イオンの多い環境中では、不動態皮膜が局所的に破れ、その部分が孔状に腐食します。皮膜が破壊された小面積の部分が－（マイナス）極、健全な大面積の部分が＋（プラス）極というマクロ腐食電池ができる結果です。
③すきま腐食
海水など塩化物イオンを含む環境中で、ステンレスどうしが重なっていたり、ステンレスの表面に貝などが付着したりしますと、そこにごく間隔の狭いすき間ができます。このようなすきまに入った海水などは入れ替われず、時間が経過すると塩化物イオン濃度は上昇し、pHは低下します。すると、ＳＵＳ３０４などのステンレスの不動態皮膜は耐えられません。すきま内表面が－（マイナス）極、外の表面が＋（プラス）極となって、すき間内ですき間腐食が起こります。
④発錆
ステンレスも、大気中でさびることがあります。潮風や触った手の汗で塩化物イオンが付着するとか、さらに付着物がすきまを作るなどして、不動態被膜が損傷することが原因です。
⑤粒界腐食
ステンレスが自然に不動態皮膜を生成するには、12～13％以上のクロムを含んでいることが必要です（ＳＵＳ３０４は約18％のクロムを含有）。ところが溶接などによって600～850℃に加熱されると、ＳＵＳ３０４などでは結晶と結晶の境界部分（結晶粒界）のクロムは、ステンレス中の炭素と反応して減ってしまい、結晶粒界は耐食性を失います。これを鋭敏化といいます。鋭敏化したステンレスの結晶粒界は、腐食環境中で選択的に腐食します。
⑥応力腐食割れ
ＳＵＳ３０４のようなステンレスの応力腐食割れは塩素イオンを含む約６０℃以上の環境で起こります。幅が約１マイクロメートルにも満たないような、面状の部分が腐食で失われ、それが引張応力のために割れにつながります。
（資料:『 トコトンやさしい錆の本』日刊工業新聞社）
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不動態皮膜が破れると、ステンレスも腐食します。腐食の種類には以下の種類があります。
①全面溶解
②孔食
③すきま腐食
④発錆
⑤粒界腐食
⑥応力腐食割れ
①全面溶解
pHが低い水溶液や酸によって不動態皮膜が溶け去り、ステンレス自体が全面的に溶けます。ステンレスは塩酸や希硫酸には弱いのです。
②孔食
ほぼ中性でも、海水のように塩化物イオンの多い環境中では、不動態皮膜が局所的に破れ、その部分が孔状に腐食します。皮膜が破壊された小面積の部分が－（マイナス）極、健全な大面積の部分が＋（プラス）極というマクロ腐食電池ができる結果です。
③すきま腐食
海水など塩化物イオンを含む環境中で、ステンレスどうしが重なっていたり、ステンレスの表面に貝などが付着したりしますと、そこにごく間隔の狭いすき間ができます。このようなすきまに入った海水などは入れ替われず、時間が経過すると塩化物イオン濃度は上昇し、pHは低下します。すると、ＳＵＳ３０４などのステンレスの不動態皮膜は耐えられません。すきま内表面が－（マイナス）極、外の表面が＋（プラス）極となって、すき間内ですき間腐食が起こります。
④発錆
ステンレスも、大気中でさびることがあります。潮風や触った手の汗で塩化物イオンが付着するとか、さらに付着物がすきまを作るなどして、不動態被膜が損傷することが原因です。
⑤粒界腐食
ステンレスが自然に不動態皮膜を生成するには、12～13％以上のクロムを含んでいることが必要です（ＳＵＳ３０４は約18％のクロムを含有）。ところが溶接などによって600～850℃に加熱されると、ＳＵＳ３０４などでは結晶と結晶の境界部分（結晶粒界）のクロムは、ステンレス中の炭素と反応して減ってしまい、結晶粒界は耐食性を失います。これを鋭敏化といいます。鋭敏化したステンレスの結晶粒界は、腐食環境中で選択的に腐食します。
⑥応力腐食割れ
ＳＵＳ３０４のようなステンレスの応力腐食割れは塩素イオンを含む約６０℃以上の環境で起こります。幅が約１マイクロメートルにも満たないような、面状の部分が腐食で失われ、それが引張応力のために割れにつながります。
（資料:『 トコトンやさしい錆の本』日刊工業新聞社）
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ＳＵＳ３０４を家庭用電機差し込みプラグに使っても大丈夫？
ＳＵＳ３０４鋼は、機械的性質やプラグ端子の腐食変色防止の点から好ましいものの、電気的性質に重大な欠陥があります。
オーステナイト系ステンレス鋼３０４は純銅に比べ電気伝導度が非常に劣ります。その結果、接触点でジュール熱（抵抗に電流を流すと発生する熱）が発生しやすく、プラグの接触地点で発熱の障害に発展しやすいのです。
ＳＵＳ３０４鋼の電機抵抗率は、純銅のほぼ100倍でステンレス鋼の主構成元素である、Fe、Cr、Niのいずれに対しても一桁程度大きいのです。
こうした特性によりステンレス鋼を電機・電子部品として使用することは基本的に難しいと言えます。さらにステンレス鋼表面には高抵抗性の不動態被膜や酸化膜が存在するので、部品間の接触抵抗も大きくなりジュール熱が発生しがちになります。（参考資料 『事例で探すステンレス鋼（工業調査会）』
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ＳＵＳ３０４鋼は、機械的性質やプラグ端子の腐食変色防止の点から好ましいものの、電気的性質に重大な欠陥があります。
オーステナイト系ステンレス鋼３０４は純銅に比べ電気伝導度が非常に劣ります。その結果、接触点でジュール熱（抵抗に電流を流すと発生する熱）が発生しやすく、プラグの接触地点で発熱の障害に発展しやすいのです。
ＳＵＳ３０４鋼の電機抵抗率は、純銅のほぼ100倍でステンレス鋼の主構成元素である、Fe、Cr、Niのいずれに対しても一桁程度大きいのです。
こうした特性によりステンレス鋼を電機・電子部品として使用することは基本的に難しいと言えます。さらにステンレス鋼表面には高抵抗性の不動態被膜や酸化膜が存在するので、部品間の接触抵抗も大きくなりジュール熱が発生しがちになります。（参考資料 『事例で探すステンレス鋼（工業調査会）』
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クロムの腐食防止効果
下図は、クロム量を異にする鉄・クロム合金（炭素量約0.1%)を工業地帯の大気中に10年間ばくろ（暴露）した場合の腐食量を比較したものです。クロム量が約12％以上になると腐食量が極めて低くなることを示しています。
このような傾向は大気中に限らず、硝酸中や塩水噴霧などの腐食試験結果によっても得られており、いずれもクロム量が12％以上になると耐食性が著しく向上します。これがステンレスという特性を持ち、『12％以上のクロムを含有する』というステンレスの定義になったようです。
（資料：『ステンレスのおはなし』 日本規格協会）
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下図は、クロム量を異にする鉄・クロム合金（炭素量約0.1%)を工業地帯の大気中に10年間ばくろ（暴露）した場合の腐食量を比較したものです。クロム量が約12％以上になると腐食量が極めて低くなることを示しています。
このような傾向は大気中に限らず、硝酸中や塩水噴霧などの腐食試験結果によっても得られており、いずれもクロム量が12％以上になると耐食性が著しく向上します。これがステンレスという特性を持ち、『12％以上のクロムを含有する』というステンレスの定義になったようです。
（資料：『ステンレスのおはなし』 日本規格協会）
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流し台はキレイにしておきましょう
日本では１９６０年頃からステンレスの流し台、調理台、ガス台の３点セットが普及し始め、今では非常に高い普及率となっています。材質は多くの製品でＳＵＳ３０４です。
流し台でステンレスが主に使われているのは上層の水槽（シンク）と水切り台で、どちらも水に濡れる機会が多く、シンクには塩分のある汁などを流すので錆びないか心配ですが、汁の塩分はそれほど高くないし、水をよく流すので、きれいにしておく限り大丈夫のようです。
しかし、マッチの燃えかす等を入れるのにステンレスキッチンのシンクの上に缶詰の空き缶を置いていると空き缶の底が錆びて、ステンレスに丸く錆びが付きます。これを『もらい錆び』といいます。
この段階なら、清掃材で錆びを除去すれば問題ありませんが、もらいさびをいつまでもそのままにしていると、ステンレスの健全な不動態皮膜の保持に必要な空気（酸素）の補給が悪くなるために、不動態被膜が破壊されステンレス自体が錆びてしまいます。多少素地が食われるので、錆を除去してもあとが残ります。空き缶の他にもヘアピンや鉄の剃刀の刃も同じ結果になります。
いずれにしても、流し台や浴槽に限らず、ステンレス製品をさびや腐食から守るには、中性洗剤などを使ってきれいにしておくことがポイントです。
（参考資料『トコトンやさしい錆の本』日刊工業新聞社）
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日本では１９６０年頃からステンレスの流し台、調理台、ガス台の３点セットが普及し始め、今では非常に高い普及率となっています。材質は多くの製品でＳＵＳ３０４です。
流し台でステンレスが主に使われているのは上層の水槽（シンク）と水切り台で、どちらも水に濡れる機会が多く、シンクには塩分のある汁などを流すので錆びないか心配ですが、汁の塩分はそれほど高くないし、水をよく流すので、きれいにしておく限り大丈夫のようです。
しかし、マッチの燃えかす等を入れるのにステンレスキッチンのシンクの上に缶詰の空き缶を置いていると空き缶の底が錆びて、ステンレスに丸く錆びが付きます。これを『もらい錆び』といいます。
この段階なら、清掃材で錆びを除去すれば問題ありませんが、もらいさびをいつまでもそのままにしていると、ステンレスの健全な不動態皮膜の保持に必要な空気（酸素）の補給が悪くなるために、不動態被膜が破壊されステンレス自体が錆びてしまいます。多少素地が食われるので、錆を除去してもあとが残ります。空き缶の他にもヘアピンや鉄の剃刀の刃も同じ結果になります。
いずれにしても、流し台や浴槽に限らず、ステンレス製品をさびや腐食から守るには、中性洗剤などを使ってきれいにしておくことがポイントです。
（参考資料『トコトンやさしい錆の本』日刊工業新聞社）
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