ステンレス鋼

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』
ステンレス鋼製のカトラリー

ステンレス鋼(ステンレスこう、: stainless steel)とは、クロム、またはクロムニッケルを含む、錆びにくい合金鋼である。ISO規格では、炭素含有量 1.2 %(質量パーセント濃度)以下、クロム含有量 10.5 % 以上のと定義される。名称は、省略してステンレスともよく呼ばれる。かつては不銹鋼(ふしゅうこう)と呼ばれていた[1]

定義と名称[編集]

ステンレス鋼は、後述のように、クロムが一定以上含まれることによって耐食性を発現する合金鋼である[2]。様々な特性を加えたステンレス鋼が開発され、現在では多くの種類がステンレス鋼として存在している[3]。現在のステンレス鋼の定義は、クロム の含有量が10.5 %以上、炭素の含有量が 1.2 % 以下の合金鋼、とされる[4][5]。また、鋼または合金鋼の一種であるため、鉄の含有量は半分の50 %以上であることもステンレス鋼の定義の一部と解される[5][6]

上記のステンレス鋼の定義は、1988年に世界税関機構によって定義の国際統一として導入され、現在に至っている[5][6]国際標準規格 (ISO) や 日本産業規格 (JIS) でも、同様の定義が現在では採用されている[7] [8]。歴史的には、クロム含有量が約12 %以上でステンレス鋼として十分な耐食性が得られると認識されてきた[9]。国際統一定義以前では、定義上は炭素含有量には特に触れずに、クロムの最低含有量は約13 %や約12 %とされていた[5][10]。定義のクロム含有量が10.5 %に引き下げられた理由は、技術の向上によって炭素、窒素硫黄などの耐食性を低下させる元素の含有を低く抑えれるようになり、クロムの最低含有量が10.5 %で十分となったためである[5]

名称の「ステンレス鋼」は、英語の名称 “stainless steel” の直訳に由来する[11]。stainless steel という名は、ステンレス鋼を最初に実用化した一人であるイギリスのハリー・ブレアリーによって[12][4]、より正確には、ブレアリーの鋼の耐食性を確認した刃物技師のアーネスト・スチュアートによって名付けられた[13][14]。スチュアートがブレアリーの鋼を「変色しにくい(stains less)」と評したことに端を発する[13]

正式には「ステンレス鋼」だが、略してステンレスという名で呼ぶことも一般化している[15]。かつては不銹鋼という日本語名でも呼ばれていた[16]。業界用語として、さらに略してステンと呼んだり、ステンレス鋼のJISの材料記号がSUSであることからサスと呼んだりもする[17]

基本金属組織と合金元素[編集]

ステンレス鋼に添加される合金元素は、定義のようにクロムを必須とする。さらに、各種特性向上のためにニッケルモリブデンケイ素窒素アルミニウムなどの他の元素も添加される[18]。また、リン硫黄のように、場合によっては有効だが基本的に有害な不純物元素も含まれており、普通は製造上できるだけ取り除かれる[19]炭素はステンレス鋼にとっての不純物元素であり[20]、有効に活用されることもある合金元素でもある[21]。一部の種類のステンレス鋼を除き、ステンレス鋼の炭素含有量は 0.03 % を下回ることもある低濃度で造られるのが特徴である[22]

フェライト(α)とオーステナイト(γ)の結晶格子の様子。マルテンサイト(α′)の結晶格子は α とほぼ同じで、わずかに立方体から直方体となる[23]

ステンレス鋼の金属組織をミクロに観察すると、その主な金属組織の種類には、体心立方構造フェライト、体心正方構造のマルテンサイト面心立方構造オーステナイトの3つのがある[24]。合金の金属組織は、含有する化学成分の種類と濃度、加熱・冷却・一定温度保持などの熱履歴、加工履歴などによって決まる[25]。フェライト、マルテンサイト、オーステナイトは結晶構造が異なっており、結晶構造の違いがステンレス鋼の材料特性に密接に影響する[26][27]。特に物理的性質と機械的性質が、金属組織の種類によって変化する[28]

フェライト、マルテンサイト、オーステナイトという3つの相は全般でも存在する相だが、単純な炭素の2元合金が常温でオーステナイトになることは普通はない[29][30]。常温でオーステナイトを主要な相とする鋼種があることは、ステンレス鋼の特徴の一つである[31]

鉄・クロム系2元状態図。左端の閉じた γオーステナイト)の存在領域が γ ループ。

ステンレス鋼の基礎となるのが、クロム系の状態図である[32]。2成分系合金の一般的な状態図は、縦軸を温度、横軸を2つの元素の質量比として、温度と質量比によって決まる熱力学的平衡状態の金属組織を示している[33]。鉄・クロム系2元状態図によると、クロム濃度 0 % のとき約 900–1400 °C の範囲で組織はオーステナイトである[34]。クロム濃度を 0 から増やすと、オーステナイトが存在する温度域は狭くなっていき、ついにはオーステナイトは存在しなくなり、組織は融点までフェライト単相となる[34]。このように、濃度を増やすとフェライトが生成する方に寄与する元素を「フェライト生成元素」「フェライト形成元素」「フェライト安定化元素」などと呼ぶ[35]。クロムの他にも、フェライト形成元素にはモリブデンチタンニオブケイ素などがある[36]

一方、鉄・クロム系2元状態図上では、クロム濃度が低い範囲でオーステナイトが存在する。この高温域にあるオーステナイト(γ)の存在領域を「γ ループ」などと呼ぶ[37]。鉄・クロム系に炭素もわずかに加わったより実際に近いステンレス鋼を想定すると、γ ループより低い温度では、オーステナイトはフェライトと炭化物に共析反応で分解される[38]。しかし、γ ループから組織を急冷すると、組織はマルテンサイトに変わる[39]。すなわち、急冷によって共析変態が阻止されてマルテンサイト変態が代わりに起こる[38]。マルテンサイトには炭素が過飽和に固溶され、組織中に転位が高密度に存在するようになる[40]。これによって、マルテンサイトの組織は高い強度硬度を持つ[40]

鉄・ニッケルの2元合金状態図

フェライト生成元素とは逆に、濃度を増やすとオーステナイトが生成する方に寄与する元素を「オーステナイト生成元素」「オーステナイト形成元素」「オーステナイト安定化元素」などと呼ぶ[35]。ステンレス鋼に加えられるオーステナイト生成元素の代表例がニッケルである[41]。鉄・ニッケル2元系の状態図を見ると、ニッケル濃度が高いほどオーステナイトの領域が広がっていく[42]。このようなオーステナイト生成元素を利用し、ステンレス鋼のある種類では常温でもオーステナイト組織のままとすることができる[43]。オーステナイトの組織は、高い延性、非磁性などの特徴を持つ[44]。ニッケルの他には、炭素窒素コバルトマンガンなどがオーステナイト生成元素である[41]

シェフラーの組織図ドイツ語版の一例。A はオーステナイト、F はフェライト、M はマルテンサイトを意味する。

以上のようなフェライト生成元素とオーステナイト生成元素の量がステンレス鋼の組織を主に決める[45]。フェライト生成元素とオーステナイト生成元素の量から起きる主要な相を図示したのがシェフラーの組織図ドイツ語版である[46]。これは、横軸をクロム当量(フェライト生成元素)、縦軸をニッケル当量(オーステナイト生成元素)として組成と組織の関係を示したもので、クロム当量とニッケル当量とは、

クロム当量(Creq) = Cr + Mo + 1.5 × Si + 0.5 × Nb
ニッケル当量(Nieq) = Ni + 30 × C + 0.5 × Mn

のような形で、クロムのフェライト生成能あるいはニッケルのオーステナイト生成能と同じになるように重み付けし、各々の元素含有量を足し合わせたものである[47]。シェフラーの組織図は、元々は溶接時の溶着金属の組織に対するものだったが、一般的にステンレス鋼の相を組成から予測するのにも実用上有効である[46]。当量からステンレス鋼の組織を予測する手法については、シェフラーの組織図以外にも様々な手法が提案されている[48]

分類[編集]

現在では多くの種類のステンレス鋼が存在している[3]。用途・目的に応じて、適当な鋼種を選択することが重要である[49]。大別分類としては、主要成分別と金属組織別がある[6]

主要成分による大別[編集]

前述のように、ステンレス鋼に含まれる合金元素としてはクロムが欠かせない。さらに、クロムに加えてニッケルも主要合金元素として含むステンレス鋼も主流である[50]。主要な合金元素がクロムのみであるステンレス鋼、および主要な合金元素がクロムとニッケルのステンレス鋼、これら2つを

  • クロム系ステンレス鋼Cr系ステンレス鋼
  • クロム・ニッケル系ステンレス鋼Cr-Ni系ステンレス鋼

という[50]。クロム系ステンレス鋼とクロム・ニッケル系ステンレス鋼の2種類が、主要成分による大別分類として定着している[45]

ただし、主要合金元素の組み合わせとしては、クロム系とクロム・ニッケル系以外もあり得る。かつて日本産業規格にあった SUS 200 番台のステンレス鋼などはニッケルを減らしてマンガンも主要成分としているので、Cr-Ni-Mn系のステンレス鋼といわれる[51][52]。ステンレス鋼の主要成分は金属組織の決定に直結し、後述の組織別分類にも関わってくる[53]

金属組織による大別[編集]

前記のように、金属組織の状態は材料特性に特に影響する。そのため、金属組織別にステンレス鋼を大別するのが学問的にも順当で、材料特性を理解しやすい[54]。常温における金属組織によって大別すると、ステンレス鋼は以下の5つに分類される[8][55]

この中で析出硬化系ステンレス鋼は主要な相ではなく組織の析出硬化の有無による分類なので、その母相によってさらに「マルテンサイト系析出硬化型ステンレス鋼」「オーステナイト系析出硬化型ステンレス鋼」のように細分もされる[45]

以下、特に断りがない限り、「マルテンサイト系」「フェライト系」「オーステナイト系」「オーステナイト・フェライト系」「析出硬化系」という表記は上記の5種類を指す。

マルテンサイト系ステンレス鋼[編集]

マルテンサイト系ステンレス鋼とは、常温でマルテンサイトを主要な組織とするステンレス鋼である[56]。高温ではオーステナイト単一組織、またはフェライトが少し混じったオーステナイト組織で、その状態から急冷して焼入れを行うことによってマルテンサイト変態を起こしてマルテンサイト組織にする[57]。焼入れ後は、残留応力の除去や靭性の回復を行うために通常焼戻しを行う[58]

マルテンサイト系のクロム含有量は 11 % から 18 % 程度までの範囲で、クロム系ステンレス鋼の一種に分類される[39]。また、他のステンレス鋼と異なり炭素を積極的に含むのがマルテンサイト系の特徴で、0.15 % から最大 1.2 % の炭素がマルテンサイト系に含有される[22]。ステンレス鋼の中では、クロム含有量が比較的少なく炭素含有量が比較的多いという組成となっている[59]。「13Cr鋼」や「13クロムステンレス」など呼ばれるクロム量約 13 % の鋼種が、マルテンサイト系の代表的な鋼種である[60][61]。焼入れではなく完全焼なましを施した場合のマルテンサイト系の組織は、炭化物を多く含むフェライト組織となる[62]

フェライト系ステンレス鋼[編集]

フェライト系ステンレス鋼 AISI 430 の金属組織写真

フェライト系ステンレス鋼とは、常温でフェライトを主要な組織とするステンレス鋼である[63]。高温ではフェライト単一組織またはオーステナイトが少し混じったフェライト組織で、そこから焼入れ処理をしても主要組織の相変態が起きることはない[64]

フェライト系のクロム量にはおよそ 12 % から 30 % 程度までの種類がある[65]。マルテンサイト系と同じくニッケルを主要合金元素とはせず、クロム系ステンレス鋼に分類される[66]。「18%Cr鋼」や「18クロムステンレス」など呼ばれるクロム量約 18 % の鋼種が、フェライト系の代表的な鋼種である[67][61]。炭素含有量は比較的少なく、一般的には0.12 %以下である[68]。特に、炭素および窒素の含有量を 0.03 % 以下のような極低量まで低減し、さらにチタンやニオブなどの炭化物安定化元素を添加し、性能を高めたフェライト系鋼種は「高純度フェライト系ステンレス鋼」など呼ばれる[69]

オーステナイト系ステンレス鋼[編集]

オーステナイト系ステンレス鋼 304 系の金属組織写真

オーステナイト系ステンレス鋼とは、常温でオーステナイトを主要な組織とするステンレス鋼である[70]。上記で述べたとおり、通常は常温ではオーステナイトは残存しないが、オーステナイト生成元素を添加することでオーステナイトが安定化して常温で存在可能になる[71]。通常、高温で材料全体をオーステナイト化・合金元素を十分に固溶させ、急冷して完全なオーステナイト組織にする[72]

オーステナイト系は、主要合金元素としてクロムとニッケルを含むクロム・ニッケル系ステンレス鋼の一種である[73]。「18-8ステンレス」など呼ばれるクロム約 18 % ・ニッケル約 18 % の鋼種が、オーステナイト系の代表的な鋼種である[61]。オーステナイト系は、ステンレス鋼全体の中でも最も広く使われている鋼種で、使用量、種類も多い[74][75]

オーステナイト系は常温でも主要組織をオーステナイトとするが、添加される合金元素組成によって存在するオーステナイトの安定度が異なる[76]。オーステナイト安定度が低い場合は、塑性加工が施されたり、低温下に置かれたりすると、一部のオーステナイトがマルテンサイトに変態する[77]。このような鋼種は「準安定オーステナイト系ステンレス鋼」と呼ばれる[78]。一方、オーステナイト安定度が高い場合は加工などを施しても相変態が起きず、このような鋼種を「安定オーステナイト系ステンレス鋼」と呼ぶ[79]

オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼[編集]

オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼 UNS S32205 の金属組織写真

オーステナイト・フェライト系ステンレス鋼とは、常温でオーステナイトとフェライトの両方が並存する組織から成るステンレス鋼である[80]。2つの相から成るので「二相ステンレス鋼」などとも呼ばれる[45]。フェライト・オーステナイトの割合は成分と熱履歴によって変わるが、それぞれの存在割合をおおよそ同じにするのが一般的なオーステナイト・フェライト系ステンレス鋼である[81]。オーステナイト生成元素とフェライト生成元素の調整によって、オーステナイトとフェライトを並存させる[82]

オーステナイト系と同じくニッケルも主要合金元素として含み、オーステナイト・フェライト系はクロム・ニッケル系ステンレス鋼の一種に分類される[45]。オーステナイト・フェライト系の代表的鋼種の場合で、クロム約 25 %、ニッケル約 4.5 % が含まれる[53]。耐食性の目安である耐孔食指数(PREN)の高低によって、「汎用二相ステンレス鋼」「スーパー二相ステンレス鋼」「ハイパー二相ステンレス鋼」と細分される。[83]。さらに、合金元素量を節約しながら、オーステナイト系標準鋼種と同等の耐食性を出すことを狙いとする「リーン二相ステンレス鋼」というカテゴリもある[84]

析出硬化系ステンレス鋼[編集]

析出硬化系ステンレス鋼とは、アルミニウムといった元素を添加して母相析出させ、析出硬化と呼ばれる材質の硬化現象を起こして用いるステンレス鋼である[85]。「PHステンレス鋼」としても知られる[86]。一般的に使われている析出硬化系の母相の種類は、オーステナイトとマルテンサイトの2つである[87]。硬化を起こす微細な析出物を母相中に分散・現出させて、析出硬化を起こす[88]。析出物の大きさは、光学顕微鏡では視認できず、電子顕微鏡などを使って確認できるレベルである[89]

ニッケルも主要合金元素として含むため、析出硬化系はクロム・ニッケル系ステンレス鋼の一種に分類される[51]。析出硬化系の代表例が "17-4PH" と呼ばれるマルテンサイト系析出硬化型の鋼種で、クロム約 17 %、ニッケル約 4 % を含み、析出硬化性元素として銅約 4 % を含む[90]。析出硬化系は母相の種類・性質に応じて細分され、「マルテンサイト系析出硬化型ステンレス鋼」「セミオーステナイト系析出硬化型ステンレス鋼」「オーステナイト系析出硬化型ステンレス鋼」の3つが一般的である[91]。セミオーステナイト系析出硬化型ステンレス鋼とは、オーステナイトの不安定性を利用して成形し、最終的にはマルテンサイト化させて使用する鋼種である[92]

規格による分類[編集]

ステンレス鋼の種類は、世界各国の国家規格や団体規格、および国際規格で規定されている[93]。最初期に規定したのはアメリカ鉄鋼協会英語版(AISI)で、3桁の数字と末尾の記号でステンレス鋼の種類を体系付けした[94]。マルテンサイト系とフェライト系には400台を、オーステナイト系には300台を割り当てている[95]。最も使用されている18-8ステンレスには "304" という記号が割り当てられている[96]

AISI規格の命名体系はアメリカのみならず世界各国でも採用され、カナダ、メキシコ、日本、韓国、イギリス、ブラジル、オーストラリアなどがAISI規格体系を基にした国家規格を制定している[97]。一方、アメリカでは、AISIは鋼種の規格活動を1960年代に終了している[98]。アメリカ国内では、AISI規格はアメリカ試験材料協会アメリカ自動車技術者協会の規格に採用されて今でも残っており、さらに、金属・合金コードの統一を目指すユニファイド・ナンバリング・システム英語版(UNS)でもステンレス鋼についてはAISI規格体系を基にしている[99][100]

主な規格における18-8ステンレス鋼(AISI 304 あるいは JIS SUS 304 と同等の鋼種)[101][102][103][98]
国・地域 規格 記号
アメリカ AISI 304
アメリカ UNS S30400
イギリス BS 304S11 / 304S15 / 304S31
フランス AFNOR Z6CN18-09 / Z7CN18-09
ドイツ DIN X5CrNi189 (1.4301 / 1.4350)
イタリア UNI X5CrNi1810
スペイン UNE F.3541 / F.3551 / F.3504
スウェーデン SS 2332 / 2333
ロシア GOST 08Ch18N10
インド IS 04Cr18Ni11
中国 GB S30408 (OCr18Ni9)
日本 JIS SUS304
韓国 KS STS304
ヨーロッパ EN 1.4301 / 1.4350
国際規格 ISO X5CrNi18-10 (4301-304-00-I)

18-8ステンレス鋼(JIS SUS 304 と同等の鋼種)を例にして、主な規格の材料記号を上記に示す。この内、イギリス、ドイツ、フランスなどの規格は、現在では欧州標準化委員会のEN規格に統合されている[104]。ステンレス鋼のEN規格は、ドイツのDIN規格の命名体系を採用している[105]。国際規格のISOもDIN規格の命名体系を採用している[105]

日本産業規格(JIS)を例にすると、ステンレス鋼の指定は以下のような具合である。まず、頭に大まかな分類記号が付く[106]。"SUS" がステンレス鋼材全般(棒材、線材、管材、板材、帯材、形鋼など)を意味しており、他には鋳鋼品を意味する "SCS" や、溶接用ワイヤを意味する "SUSY" などがある[107][108][109]。次に、鋼種を指定する記号が続く[110]。これはAISI規格に由来する3桁の数字から成り、さらに意味づけされたアルファベットが数字の後に続くこともある[110]。"SUS304L" であれば SUS304 をより低炭素にした種類を意味する[110]。鋳鋼については独自の体系で整理されている[111]。これらの一連の記号によって、満たすべき化学組成および機械的性質の範囲などが指定される[112][104]。さらに必要であれば、製品形状を示す記号を末尾に付ける[110]。"SUS304-B" であれば SUS304 の棒材を、"SUS304-HS" であれば SUS304 の熱間圧延帯材を意味する[113][114]

耐食性[編集]

ステンレス鋼の耐食性は、化学組成、組織の状態、熱履歴によって変動する[115]。主要組織別の分類でいえば、オーステナイト系の耐食性が優れ、マルテンサイト系の耐食性は悪いと大まかに評される[115]。ただし、このように主要組織別分類で耐食性を大まかに評価できるのは、化学組成と熱履歴によって主要組織が決まるからである[115]。実際のそれぞれのステンレス鋼の耐食性の決定には、化学組成が主要な影響を与える[116]

ステンレス鋼が関わる腐食には、大きく分けて湿食と乾食という2つの形態がある[117]。湿食は水溶液腐食とも呼ばれ、水溶液が作用で起こる腐食である[118]。乾食は気体腐食とも呼ばれ、高温の気体の作用で起こる腐食である[118]

不動態[編集]

湿食環境中では、ステンレス鋼の表面に不動態皮膜と呼ばれる非常に薄い膜が形成される[119]。不動態被膜は稠密で化学的に安定しており、ステンレス鋼表面が傷ついて皮膜が破壊されても瞬時に再生する[120]。これによってステンレス鋼の表面が保護され、ステンレス鋼の高い耐食性が実現している[119]

ステンレス鋼が作る不動態皮膜の詳細は現在も様々な手段による解析が行われており、まだ正確には解明できていない部分が多い[121][122]不動態皮膜の厚さは、組成や環境にもよるが、1 から 3 ナノメートルあるいは 1 から 5 ナノメートルと推定されている[122][123]。構造は2層構造となっており、外層側が水酸化物、内層側が酸化物となっている[122][124]。内層酸化物は3価クロムイオン (Cr3+) が濃縮して構成しており、ステンレス鋼の素地と皮膜は、酸化物イオン (OH) を介して結合していると考えられている[123][2]。この内層酸化物が、不動態皮膜の耐食性を主に生み出していると考えられている[122]。 不動態皮膜は非化学量論的な化合物であり、明確な結晶構造を持たない非晶質構造となっている[122][119]。解析結果の一例だが、水和オキシ水酸化クロム (Cr-O-OH-H2O) と呼ばれる錯化合物が主体として皮膜を構成しているというモデルが考えられている[121]

クロムが作る不動態皮膜は硝酸濃硫酸のような酸化性に対しては大きな耐食性を示すが、希硫酸塩酸のような非酸化性の酸に対しては耐食性が劣る。このため、ニッケルを8 %以上加えて非酸化性の酸に対する耐食性を高めている[125]

オーステナイト系ステンレス鋼は、塩化物を含む高温高圧環境に曝されると水素脆化による応力腐食割れを起こすことがある[126]

強度・機械的性質[編集]

ステンレス鋼の機械的性質も、その組成や組織によって様々に変わる[127]。多くの種類のステンレス鋼が存在するように、ステンレス鋼の機械的性質も幅広い[128]

一般に、鉄鋼材料を強度・硬度を高める機構ないし原理には、次の5つがある[129][130][131]

固溶強化
添加された元素の原子が材料中に固溶されることにより、母材格子にゆがみが起こり、転位の運動が妨害されて強度が高まる機構[132]
加工硬化
転位強化ともいい、塑性加工によって組織中の転位を意図的に増大させ、転位同士がその運動を妨害することで強度が高まる機構[133]
析出硬化
分散強化ともいい、合金炭化物や金属間化合物の第2相が微細に分散して母相中に析出することで、転位の運動の障害となって強度が高まる機構[134]
粒界強化
細粒化強化ともいい、多結晶体中の結晶粒サイズを小さくすることで強度が高まる機構[135]降伏応力を上昇させ、延性-脆性遷移温度を低くする[136]
マルテンサイト変態による強化
基礎的な強化機構というより、上の4つが重ね合わさった強化機構である[137]。マルテンサイト変態が起きることで、上記4つの強化機構を同時に実現し、高強度化される[137]。特に炭素を過飽和に含有することによる固溶強化が大きい[137]

いずれの強化機構も、塑性変形の基となる転位の運動を妨げることで材質を高強度化させる[40]。ステンレス鋼の強度も、これらの強化機構を基礎とする[40]。一方、材質を高強度化すると、一般的に延性靭性が低下する[138]。延性・靭性が低下すると、材料が破壊されるときに脆性破壊となる[139]。機械・構造物の安全使用の観点からは、強度が高いことだけでなく、靭性が大きいことも望ましい[140]

常温における機械的性質[編集]

ステンレス鋼の中で引張り強さ 1000 MPa を超える高強度の鋼種には、マルテンサイト系、析出硬化系、加工硬化させたオーステナイト系がある[141][142]。マルテンサイト系では、焼入れ処理で炭素を高濃度に含むマルテンサイト組織を得て、強さ・硬さの高い組織にすることができる。通常は焼入れ後に焼戻しも行う[143]。マルテンサイト系の最終的な機械的性質は焼戻し温度によって変わる[143]。高炭素鋼種 AISI 440C の例では、2000 MPa 近い引張り強さを得ることもできる[144]。析出硬化系は、時効処理によって微細第2相を分散析出させる析出硬化機構によって高い強度・硬度を得ている[145]。マルテンサイト系と比較すると、含有炭素量を減らせるので、耐食性や靭性をそれほど落とさずに済む[145]。オーステナイト系は加工硬化度が高く、さらに準安定オーステナイト系は塑性変形が加わると加工誘起マルテンサイト変態が起こるため、圧延加工を加えることで高強度・高硬度の特性が得られる[146]。加工硬化で高強度化させた後も充分な延性・靭性を保っているのも、加工硬化させたオーステナイト系の特徴である[146][147]

フェライト系、オーステナイト系、オーステナイト・フェライト系には、熱処理による硬化性はない[148]。フェイライト系は焼なまし状態で使用され、加工硬化を利用しないオーステナイト系は固溶化熱処理状態で使用される[149]低炭素鋼と比較すると、フェライト系の降伏応力と引張り強さは少し高めである[150]。フェライト系と比較すると、オーステナイト系は降伏応力が低めで、引張り強さが高めである[151]。ステンレス鋼の中では、焼きなまし状態のフェライト系のみが応力-ひずみ曲線上で明確な降伏点を示し、他の鋼種は明確な降伏点を示さない[152]

オーステナイト・フェライト系も固溶化熱処理状態で使用される[148]。オーステナイト・フェライト系の引張り強さと降伏応力は、フェイライト系とオーステナイト系よりも高めである[153]。これは、含有元素の影響と、オーステナイト・フェライト系の結晶粒サイズが微細なため起きる細粒化強化によるものである[154]

ステンレス鋼の延性・靭性については、オーステナイト系が特に優れている[155]。延性の程度を示す伸びが、標準的な炭素鋼やフェライト系では 20–30 % 程度であるのに対し、固溶化熱処理状態のオーステナイト系ではおよそ 45–55 % という値を示す[156]。靭性の指標である衝撃強さでも、オーステナイト系が優れた値を示す[157]。フェライト系の延性は高純度化によって改良される[158]。マルテンサイト系は、上述のとおり焼戻し処理次第で靭性の傾向は異なる。オーステナイト・フェライト系も、オーステナイト系と比較すると延性・靭性は低い[159]

下記に各代表的鋼種の機械的性質を示す。

機械的性質の例
大別 鋼種・状態 0.2%耐力
(MPa)
引張り強さ
(MPa)
伸び
(%)
出典
オーステナイト系 AISI 304
固溶化熱処理
290 579 55 [160]
AISI 304
圧延率 50 % 冷間加工
1000 1102 10 [161]
フェライト系 AISI 430
焼なまし
345 517 25 [144]
マルテンサイト系 AISI 410
焼入れ・648 °C 焼戻し
586 759 23 [144]
AISI 410
焼入れ・204 °C 焼戻し
1000 1310 15 [144]
オーステナイト・フェライト系 UNS S32205
固溶化熱処理
450 655 25 [162]
析出硬化系 17-4PH
496 °C・4時間時効処理
1310 1207 14 [163]

高温における機械的性質[編集]

金属が高温環境下に置かれると、一般的に変形抵抗が低下する[164]。ステンレス鋼の高い高温強度や耐酸化性を持ち、耐熱鋼としても利用される[165]。JISでは、いくつかのステンレス鋼をそのまま耐熱鋼の規格としても規定している[166]

オーステナイト系とフェライト系が、耐熱用として使用されるステンレス鋼の主流となっている[167]。代表的な耐熱ステンレス鋼でいえば、常温での降伏応力はオーステナイト系よりもフェライト系の方が高いが、およそ 600 °C 以上の降伏応力はフェライト系よりもオーステナイト系の方が高くなる[167]。そのため、より高温で使用する場合はオーステナイト系が、それ以外ではフェイライト系が重宝される[167]。オーステナイト・フェライト系は、600 °C 以上では、オーステナイト系とフェイライト系の中間的強度を示す[168]。高温強度を向上させる場合、ニオブ、窒素、シリコン、モリブデン、銅、タングステンなどの固溶強化元素の添加が行われる[169]。マルテンサイト系にもモリブデン、バナジウム、タングステンなどの添加で高温強度を高めた鋼種があり、限定的ながらも強度が必要な個所で使用される[170]

低温における機械的性質[編集]

一般の炭素鋼と同様、フェライト系、マルテンサイト系が低温環境に置かれると、靭性が低下し、脆性破壊を起こすようになる[171][172]。靭性が著しく低下する温度を延性-脆性遷移温度といい、フェライト系 AISI 430の例では、室温から約 70 °C までの間で衝撃強さが急激に低下する[173]。しかし、オーステナイト系はこのような低温時にも高い靭性を保つ[174]。鋼種によっては −200 °C 以下の極低温下でも使用できる[175]。オーステナイト・フェライト系も低温時には脆性破壊を起こすようになる[171]。ただし、フェライト系よりも延性-脆性遷移は緩やかである[176]

物理的性質[編集]

ステンレス鋼の物理的性質は金属組織の種類によってほぼ決まり、さらに合金元素添加量が影響する[28][177]。フェライト系とマルテンサイト系が類似した物理的性質を持っており、オーステナイト系の物理的性質はそれらとは異なる傾向を持つ[177]。析出硬化系も、最終的にマルテンサイト組織となる鋼種であれば物理的性質はフェライト系とマルテンサイト系に類似する[177]。2つの主要相を持つオーステナイト・フェライト系の物理的性質は、オーステナイト系とフェライト系のおおむね中間に位置する[178]。下記にステンレス鋼の物理的性質の例を示す。

物理的性質の例[179]
鋼種 オーステナイト系
JIS SUS304 
フェライト系
JIS SUS430 
マルテンサイト系
JIS SUS410 
オーステナイト・フェライト系
JIS SUS329J3L 
析出硬化系
JIS SUS630
密度
(kg/m3)
8.03 × 103 7.75 × 103 7.75 × 103 7.82 × 103 7.86 × 103
比熱
(0–100 °C)
(kJ/(kg·K)
0.50 0.46 0.46 0.40 0.46
熱伝導率
(100 °C)
(W/(m·K)
16.3 23.9 24.9 12.5 18.4
線膨張係数
(0–100 °C)
(K−1)
17.2 × 10−6 10.4 × 10−6 9.9 × 10−6 13.7 × 10−6 18.4 × 10−6
比電気抵抗
(Ω·m)
720 × 10−9 600 × 10−9 570 × 10−9 850 × 10−9 800 × 10−9
ヤング率
(GPa)
193 200 200 189 196
磁性 弱磁性 強磁性 強磁性 強磁性 強磁性


質量と体積の比である密度は、ステンレス鋼の種類の中で違いは小さく、各々の化学組成でほとんど決まる[180][177]軟鋼と比較すると、ニッケルを多く含むオーステナイト系の密度がやや大きい[177]。ニッケルを主合金元素としないフェライト系とマルテンサイト系は、軟鋼よりもやや小さい[177]。モリブデンのような重い元素を合金元素として含めば含むほど、密度は大きくなっていく[181]

熱が伝わったときの温度変化の程度を示す比熱も、ステンレス鋼の種類の中で違いは小さい[182]。クロム系ステンレス鋼の比熱が軟鋼とほぼ同等で、クロム・ニッケル系がやや大きい[183]

熱の伝わりやすさを示す熱伝導率については、金属材料全般の中でもステンレス鋼は小さい[184]。フェライト系とマルテンサイト系の熱伝導率も炭素鋼より小さく、オーステナイト系の熱伝導率はさらに小さい[185]。一般に金属の熱伝達は自由電子を通じて行われるが、金属中の不純物が電子の運動を阻害して熱伝導率を低下させる[186]。ステンレス鋼の場合、含有するクロムやニッケルによって熱伝導率が小さくなっている[187]

温度上昇時の体積膨張の割合である線膨張係数は、主に結晶構造によって決まる[188]。フェライト系とマルテンサイト系は軟鋼に近い値を示すが、面心立方構造であるオーステナイト系のそれらの約1.5倍の線膨張係数を示す[188]。オーステナイト・フェライト系の線膨張係数は、フェライト系とオーステナイト系の中間程度となる[181]

物質の電気抵抗の大きさを示す比電気抵抗についても、その原理は熱伝導率と同じで、含有元素が多くなると抵抗が大きなる[189]。金属材料全般の中でもステンレス鋼の比電気抵抗は大きい[190]。このため、ステンレス鋼は導電用材料には向かない[183]。比電気抵抗はおおよそ熱伝導率と反比例の関係にあるが、析出硬化系は析出硬化熱処理によって組織が複雑化した影響で比電気抵抗がやや大きくなる[191][182]

弾性変形に対する抵抗の大きさを示すヤング率は、ステンレス鋼全般的に軟鋼とおおむね同じである[177]。組成や組織の違いよるヤング率への影響も小さく、ステンレス鋼の中での鋼種間の違いは小さい[181][192]非鉄金属材料と比較すると、ステンレス鋼のヤング率は高い部類に入る[177]

一般的な鉄鋼材料は強磁性で、いわゆる磁石にくっつく材料であるが、面心立方格子構造のオーステナイトは常磁性を示し、強磁場中でもごくわずかにしか磁化しない[193]。このため、オーステナイト系は非磁性材料である[194]。一方、フェライト系やマルテンサイト系は、一般的な鉄鋼材料と同様に強磁性材料である[195]。ただし、オーステナイト系も、加工誘起マルテンサイト変態が起こると磁性を帯びるようになる[196]。また、磁性の強さはフェライト量比率によって変わるものの、オーステナイト・フェライト系も基本的に強磁性である[51]

また、機械的性質と同様に、温度によって物理的性質は変化する。低温になるほど、密度は大きくなり、電気抵抗、熱膨張係数、熱伝導率、比熱は小さくなる[197]。弾性率は、低温になるほどヤング率は大きくなり、ポアソン比は小さくなる[198]

製造[編集]

原料[編集]

潰されたステンレス鋼のスクラップ

ステンレス鋼は、鉄、クロム、ニッケルを主成分としてできている[199]。ステンレス鋼の主な原料には、ステンレス鋼のスクラップが使われる[200]。これに必要な原料が足されてステンレス鋼が造られる[201]。ステンレス鋼はリサイクルしやすい材料であり、スクラップの回収率は高い。2006年の調査によると、ステンレス鋼原料の約 60 % がスクラップを使用している[202]高炉を持つ銑鋼一貫製鉄所がステンレス鋼を製造する場合は、銑鉄を製造して予備処理し、ステンレス鋼の原料として用いる場合もある[201][203]

ステンレス鋼製造のための添加が、クロムとニッケルの主要な用途の1つである[204]。2016年時点では、クロム鉱石の生産量は南アフリカカザフスタンインドトルコが上位となっている。ニッケル鉱石の生産量はフィリピンロシアカナダオーストラリアなどが上位となっている[205]。いずれも、需要供給バランス・産出国の経済情勢・国際紛争・為替レート変動などによって価格が大きく変動し、クロム・ニッケル輸入国のステンレス鋼メーカーはこれらの原料の安定確保に腐心している[199]。一般的に、クロムとニッケルは鉱石のままステンレス鋼製造に用いられることはなく、合金鉄と呼ばれるフェロクロムフェロニッケルの形に作り替えられてステンレス鋼製造に使用される[206]。最近の製鋼技術の進歩によって脱炭素が容易になったため、安価な高炭素フェロクロムや高炭素フェロニッケルの使用比率が高まっている[199]

製鋼[編集]

アーク炉の概略図

得られた原料は溶解される。炉には電気炉の使用が一般的で、特にアーク炉の使用が主流である[207][208]。ステンレス鋼スクラップ、フェロクロム、フェロニッケルなどの原料が電気炉に投入されて溶解される[199]。アーク炉の場合、アークによる熱は 3000 から 3500 °C に達し、原料はおよそ 1550 から 1800 °C で溶解される[20][208]

前述のとおり、高炉を持つ銑鋼一貫製鉄所がステンレス鋼を製造する場合は、電気炉でスクラップを溶解するのではなく、高炉で溶銑を製造して原料として用いる場合もある[201][203]。溶銑を転炉に移し、ステンレス鋼スクラップ、フェロクロム、フェロニッケルを加えて、ステンレス鋼の溶鋼が造られる[209]。高炉と転炉の間で、溶融還元炉にてクロム鉱石を直接投入する場合もある[207]。このような高炉法による製造は大量生産に向いている[201]。しかし、高炉法ではニッケルの溶解が難しく、ニッケルを主要合金元素とするオーステナイト系ステンレス鋼では電気炉法よりも効率が劣るため高炉法は用いられない[209]。高炉法の利用は、フェライト系ステンレス鋼やマルテンサイト系ステンレス鋼などのクロム系ステンレス鋼に現在のところ限られている[210][209]

AOD炉

原料の溶解後、不純物を規定量まで取り除き、ステンレス鋼の組成を調整する精錬が行われる。この精錬工程がステンレス鋼製造における大きな特徴の一つである[207]。精錬過程では、最大の不純物である炭素を取り除く必要がある[20]。この過程は脱炭と呼ばれ、酸素を溶鋼中に吹き込み、炭素を一酸化炭素ガスにして大気中へ放出し、炭素を除去する[20]。ステンレス鋼の場合は含有する主合金元素のクロムのために、一般的な鉄鋼とは異なる脱炭精錬を必要とする[211]。クロムは鉄よりも優先して酸化する特性がある[203]。このクロムの優先酸化によって、特に低炭素域での脱炭の進行が阻まれる[207]。また、多量に酸化されたクロムがスラグ中に含有されてしまう[212]。高価なクロムをここから回収するためには、高価なフェロシリコンがさらに必要となる[212]。これらを回避して脱炭の効率を上げるには、炉中の一酸化炭素ガスの分圧(CO分圧)を下げることが有効である[207][212]。CO分圧を下げるために、酸素と共に希釈ガスを吹き込むAOD法と真空(減圧)環境を作り利用するVOD法がステンレス鋼製造では一般的に用いられる[213]

電気炉で溶解されたステンレス鋼は、AOD炉またはVOD炉へ移される[214]。ただし、溶鋼の炭素濃度が高い状態では、VOD法を適用しても脱炭効率が悪い[213]。そのため、VODを行う場合は事前に転炉で予備脱炭を行うこともある[213]。また、高炉法で造られた溶鋼も、転炉を経てAOD炉またはVOD炉へと移される[207]

表面仕上げ[編集]

ステンレス鋼は、主にその用途と求められる意匠性によって様々な表面仕上げを施して使用される。表面処理の中で、意匠的に鏡面に磨いたもの、ヘアライン加工したものは建築物の中で用いられることがあり、素地での仕上げとなる場合は傷を保護するビニールなどの皮膜が貼り付けられていることが多い。代表的なものは以下のとおり。

名称 特徴
No.1 つや消しの白っぽい表面で、少しザラついた仕上がり。スラブを加熱してロールで延ばす熱間圧延の後、表面を酸で洗い、汚れ等を取り除いたもの。構造部材やリロール母材などに用いられる。製造上1番目(熱間圧延)の工程で出来るため「No.1」と表す。流通では「白皮品」「酸洗材」などと呼ばれる。
2D 冷間圧延後、焼なましと酸洗を行ったままの仕上げで、表面は銀白色の鈍い光沢。比較的柔らかいため、深絞り性を要求される場合に用いられるが、一般にはほとんど流通しない。
2B 2Dの後に、適度な光沢を得られるようにスキンパス(調質圧延)を施した仕上げで、ステンレス鋼では最も一般的。製造上2番目(冷間圧延)の工程で出来、仕上げがブライト(光沢のある)状態のため「No.2B」と表す。
BA 冷間圧延後に光輝熱処理とスキンパスを行った、きれいな光沢のある仕上げ。意匠性を求められる部材に用いられることが多い。2B仕上げに次いで一般的。
No.4 2BまたはBAの素材に、F180前後の研磨加工をした仕上げ。研磨材としては最も一般的なもので、厨房建材用などに幅広く用いられる。
ヘアライン (HL) 2BまたはBAの素材に、髪の毛状の細い研磨目(ヘアライン)を連続してつけた仕上げ。エスカレーター側面などでよく見かける。
No.8 2BまたはBAの素材を#800程度のバフ研磨した、高い光沢を持つ鏡面仕上げ。装飾金具などに用いられる。
タンデム仕上げ(JIS規定外) 一部フェライト系ステンレス特有の仕上げで、冷間圧延時にステンレス専用の圧延機ではなく、普通鋼用の圧延機を通すことで、高い生産性を達成する。表面性状を問わない自動車排気部品などに用いられる。

用途[編集]

輸送機器[編集]

ステンレス車両(HHA DT5)。加工硬化された AISI 301 LN(EN 1.4318)を使用している[215]

鉄道車両では、車体(構体)がステンレス鋼製のステンレス鋼車両、またはアルミニウム合金製のアルミニウム合金車両の2種類が現在では主流である[216]。ステンレス鋼車両は、普通鋼製の車両と比べると塗装を省略することができ、保守の手間が少ない[216]。さらに、塗装と腐食代が省略できるため軽量化が可能となっている[216]。加工硬化しやすいオーステナイト系ステンレス鋼を低炭素化で耐食性を高めた鋼種が使われており、加工硬化による高強度化を利用している[217]。ステンレス鋼車両のコストは普通鋼製よりも高いが、アルミニウム合金車両よりも安いため、通勤車両を中心にステンレス鋼車両が多用されている[218]

自動車分野では、エンジンで発生した燃焼ガスが排気されるまでの排気系部品で最もステンレス鋼の利用がなされている[219][220]。エンジン直近で高温の排ガスを受け取るエキゾーストマニホールドでは、耐食性に加えて、耐酸化性や高温強度といった耐熱性や低い熱膨張係数などの特性が求められる[221][222]。排ガス規制の強化や燃費向上のために、エンジンの燃焼温度上昇が必要となり、それまで使われていた鋳鉄では耐熱性が不足することとなり、ステンレス鋼利用が進んだ[223]。種類としてはフェライト系ステンレス鋼が主に使われており、ニオブやモリブデンを添加して耐食性をさらに高めたものやタングステンを添加して耐熱性をさらに高めたものが開発・利用されている[223][224]

オートバイ(Buell 1125R)のフロントディスクブレーキのローター。ステンレス鋼を使用している[225]

オートバイでも、排気系のマフラーで排ガス規制に対応するためにステンレス鋼が使われている[226]。オートバイにおけるステンレス鋼使用で特に挙げられるのは、ディスクブレーキにおけるローターである[227]。自動車では炭素鋼鋳鉄が使われることが多いのに対して、オートバイでは外見の良さも重要なことからローターにはステンレス鋼を使うことが主流となっている[228][229]。ローターには強い摩擦力が働き、摩耗が問題となるため、ローターの硬度がある程度以上高いことが望ましい[230]。また、ブレーキ時の摩擦熱が発生するため耐熱性が求められる[229]。そのため、高硬度・耐熱性・耐食性のバランスがいいマルテンサイト系ステンレス鋼がローターで広く実用されている[231]

耐食性が高いステンレス鋼だが、船舶分野では使用はそれほど多くない[232]。船舶におけるステンレス鋼の主な使用箇所で挙げられるのは、ケミカルタンカーLNGタンカーにおけるタンク用材料で、ステンレス鋼の耐食性や低温特性を活かして使用される[233]。ケミカルタンカーでは、国際海事機関が定めた国際規則で一部の化学薬品用のタンクにはステンレス鋼の使用を義務づけている[234]

建築・土木[編集]

クライスラー・ビルディングの段型尖塔の外装はステンレス鋼を使用している。

建築物では、その見た目の良さを理由に外装用・内装用ともにステンレス鋼が使われている[235]。外装用としては、特に屋根用やファサード用にステンレス鋼が古くから使われてきた[236]。アメリカ合衆国ニューヨークにあるクライスラー・ビルディングは外装にステンレス鋼を採用した最初の著名な建築物として知られる[237]。クライスラー・ビルディングの尖塔にオーステナイト系ステンレス鋼が使われており、1930年代に建てられて海岸地帯に存在するにも関わらず、今日も輝きを保っている[238]。一方、建築物の荷重を支える構造材には普通鋼が主流である[239]鉄筋コンクリート用のステンレス鋼鉄筋などは実用化されており、構造材用にステンレス鋼適用拡大が検討されている[236][240]

建物内部では、ドアノブ蝶番、換気口、窓枠、クレセント、カーテンレール、手すりなど、様々な建築金物でステンレス鋼が使われている[241]。普通鋼や表面処理鋼が昔は使われていたが、腐食対策や高級志向から、ドアノブのような目立つ箇所からステンレス鋼が使われるようになった[242]。ビルの内装材としては、ヘアライン仕上げのステンレス鋼が良く用いられるが、入り口やエレベーター周辺では鏡面仕上げのステンレス鋼もアクセントとして用いられることもある[235]

ステンレス鋼製の高欄

ドーム球場コンベンション・センターのような大型建造物の屋根も、メンテナンスフリーや美観の向上のために、ステンレス鋼使用が浸透している[243]。初期にはオーステナイト系ステンレス鋼が使われていたが、屋根は日射や気温による温度変化が起こるため、長尺物である屋根は熱膨張率が低い方が好ましい[244]。そのため、低熱膨張率を持つフェライト系ステンレス鋼の高耐食性の鋼種も使われる[244][245]。他には、水門の扉体・戸当りや橋梁の高欄(手すり)で、美観維持とメンテナンスフリーのためにオーステナイト系ステンレス鋼が使われている[245][246][240]。公共施設や公園にある案内板といったものも、保全コストの削減のためにステンレス鋼化が進んでいる[247]

医療[編集]

ステンレス鋼製の外科手術器具

医療分野でも、手術器具から検査機器に至るまで、ステンレス鋼は多く使われている[248]。薬品、消毒液、血液、体液などに対して耐食性が必要なため、ステンレス鋼が適しており、衛生面からも好まれる[249][250]。種々の検査機器に対しては、非磁性であることも利点となる[250]メス鉗子などの手術器具にはマルテンサイト系ステンレス鋼が使われている[249]

人工関節用など、人体内で使用するインプラント用材料としても使われる[251]。体液は海水と同等の組成であるため、これらの用途にはモリブデンを含み耐食性を高めたオーステナイト系ステンレス鋼が利用されている[251]。ただし、ステンレス鋼中に含まれるクロムとニッケルにはアレルギーの問題もあり、優れた生体適合性を持ち軽量のチタンチタン合金への置き換えも進んでいる[248][252]冠動脈ステントなどでもチタンが代替材料として存在するが、加工性や溶接性の良さや廉価であることから、高耐食性のオーステナイト系ステンレス鋼も未だに使われている[253]

野外彫刻[編集]

ステンレス製の野外彫刻の例[254]。スコットランドのThe Kelpies。316L鋼のNo.8研磨。

実用品以外の分野では、モニュメントパブリックアートとしての野外彫刻の素材として利用されている。野外彫刻で実用されている素材としては、石材、金属材、木材などがある[255]。ステンレス鋼を野外彫刻に使用する利点には、他の金属同様に可塑性があり加工しやすく且つ丈夫であること、耐食性が高くメンテナンス性に優れていること、光輝を持ち現代的な材質感が得られることが挙げられる[256][246][255]

ステンレス材に各種の研磨仕上げや表面処理を施すことで、多様な肌合いを表現することもできる[257]。鋼種としては、オーステナイト系ステンレス鋼304がよく使われるが、沿岸部のような場所では高耐食性の316も使われる[258]。スコットランドにある巨大なステンレス製の彫刻 The Kelpiesケルピー)の例では、厚さ 6 mm のオーステナイト系316LのNo.8研磨圧延板材が約 150 トン使われて製作された[254]。室内の例では、日本の成田国際空港内にあるステンレス製オブジェ「時の花」で、厚さ 0.4 mm のオーステナイト系SUS304のBA仕上げ材が約 100 kg 使われて製作された[259][260]

リサイクル[編集]

ステンレス鋼は、他の工業材料と同様にリサイクル可能な材料であり、再融解してステンレス鋼製品の原料にできる[261]。ステンレス鋼に含まれるクロム、ニッケル、モリブデンなどの合金元素は枯渇性資源であり、ステンレス鋼のリサイクルの重要性は高い[262]。同時に、これらの貴重な元素が含有されているため、ステンレス鋼のリサイクルは経済的にも成立している[263]。推定で、使い終わったステンレス鋼製品の 80 % から 90 % がスクラップとして回収され、リサイクルされている[202][263]

特に、オーステナイト系ステンレス鋼(クロム・ニッケル系ステンレス鋼)は非磁性であるため、分別が容易という長所がある[264]。一方で、フェライト系ステンレス鋼やマルテンサイト系ステンレス鋼(クロム系ステンレス鋼)は普通鋼と同様に磁性があり、分別しづらいという短所がある[264]。また、クロム系ステンレス鋼のスクラップとフェロクロムの価格差が小さいため、回収費用に対して割に合わないという課題がある[265]

これらの理由から、クロム系の大半は分別されずに、普通鋼スクラップとして回収されたり、クロム・ニッケル系とまとめて回収されたりしている[266][265]。2003年から2005年までの日本のステンレス鋼市場を対象に行われたマテリアルフロー解析の結果によると、クロム・ニッケル系ステンレス鋼としてのスクラップ回収率は 75 % から 98 % であったが、クロム系ステンレス鋼としてのスクラップ回収率は 12 % から 34 % に留まっていた[267]

クロム系の中でもフェライト系の利用量は、オーステナイト系に次いでおり、利用のさらなる拡大が予測されている[268]。そのため、フェライト系の分別回収を確立し、含有されているクロムをさらに有効活用することが期待されている[269]。今後のクロム系スクラップの回収率向上が、ステンレス鋼のリサイクルにおける課題の一つとなっている[270]

統計[編集]

第二次世界大戦後の1950年頃のステンレス鋼の生産量は、世界でおよそ1,000,000トンであった[271]。2017年における世界のステンレス鋼生産量は48,081,000トンとなっている[272]。生産量の増加率は、1980年から2017年までの変移によるとおよそ平均5 %の年間増加率となっている[273]。以下に、ISSFの統計による2001年から2017年までステンレス鋼生産量変移を示す[274]

国別生産量では、2017年時点で中国が最も多く、次いでインド、日本、アメリカ合衆国となっている[272]。1950年から1970年まではアメリカ合衆国がステンレス鋼生産量でシェア一位であった[275]。その後日本が生産量シェア一位となり、2006年からは中国が一位となっている[275]

2016年の国別ステンレス鋼年間生産量[272]
生産量(1,000トン
中華人民共和国
24,938
インド
3,324
日本
3,093
アメリカ合衆国
2,481
フィンランド/スウェーデン/イギリス
2,327
韓国
2,276
ベルギー/オーストリア
1,672
イタリア
1,421
台湾
1,263
スペイン
1,002
南アフリカ
582
ブラジル
450
ドイツ
414
フランス
287
その他ヨーロッパ
157
ロシア
90

歴史[編集]

1915年にニューヨーク・タイムズに掲載されたステンレス鋼の開発の記事[276]

太古からの鉄を素材とした人工物は少数ながら残っている。有名な例の一つは紀元400年頃のクマラグプタ1世(Kumaragupta I)の時代に建てられたデリーの鉄柱である。この鉄柱はステンレス鋼のように、クロムによって耐食性を得ているのではなく、高いリン量と、建てられた場所の気候との相互作用によって、水が浸透する割れを持つヘマタイトの錆でなく、保護性のあるマグネタイトリン酸塩不働態皮膜の形成を促して耐食性を得ている。

鉄クロム合金の耐食性について最初に報告したのは、1821年のフランスの冶金学者のピエール・ベルチェ(Pierre Berthier)である。しかしながら、19世紀の冶金学者たちは現代のステンレス鋼のような低炭素かつ高クロムの組合せを得ることができず、当時製造できた高クロム合金は(炭化クロムを多く含むために)非常に脆く実用的でなかった。

1890年代の末にドイツのハンス・ゴルトシュミット(Hans Goldschmidt)はアルミノテルミー法(テルミット法)により炭素の少ない金属クロムの製造に成功した。1904年から1911年にかけて、フランスのレオン・アレクサンドラ・ギレ(Leon Guillet)のようなさまざまな研究者が、今日のステンレス鋼に相当する合金を開発していった。

1890年に、ドイツのクルップ・キール造船所ではクロムニッケル鋼を船体に用いた366トンの帆船『ゲルマニア号』を建造した[277]。1911年にフィリップ・モンナルツ(Philip Monnartz)はクロム量と耐食性の関係について報告した。1912年10月17日に、クルップの技師のベンノ・シュトラウス(Benno Strauss)とエドゥアルト・マウラー(Eduard Maurer)はオーステナイト系ステンレス鋼であるナイロスタ(Nirosta)の特許を得ている。[278][279][280]

同様の開発が同時期のアメリカ合衆国(アメリカ)でも行われており、そこではクリスチャン・ダンツィゼン(Christian Dantsizen)とフレデリック・ベケット(Frederick Becket)によりフェライト系ステンレス鋼を量産している。1912年にはエルウッド・ヘインズがマルテンサイト系ステンレス鋼の特許を申請したものの、1919年までに拒絶査定されている[281]

同じく1912年に、イングランドシェフィールドにあるFirth Brown Steels研究所のハリー・ブレアリー(Harry Brearley)は砲身用の耐食合金を探す過程で、マルテンサイト系ステンレス鋼を見出し、後に量産化した。この発見はニューヨーク・タイムズ紙の新聞記事として公表された[276]。この材料は『ステイブライト』(Staybrite)の商標でイングランドのビッカース社より販売され、1929年に建てられたロンドンサヴォイ・ホテルの新しい入口の張り出し屋根に用いられた[282]。ブレアリーは、1915年の間にヘインズが既に登録していた特許に異議を挟むために特許を申請し、結果としてブレアリーとヘインズは資金を出し、出資を募ってペンシルバニア州ピッツバーグにアメリカステンレス鋼会社(the American Stainless Steel Corporation)の本社を設立した[283]

やがて、アメリカにおいてはアレゲニー・メタル(Allegheny Metal)やナイロスタ・スティール(Nirosta Steel)のような異なる商標の元でステンレス鋼が販売されるようになった。しかし、冶金産業内ではこの鋼の最終的な名前は定まっておらず、1921年にある業界誌が『錆びない鋼』(unstainable steel)と呼び始めた[284]。アメリカにおいては、世界恐慌前の1929年には25,000トンを越えるステンレス鋼が製造・販売されていた[285]

出典[編集]

  1. ^ ステンレス協会. “1 基礎編 1.1.1 ステンレス鋼の定義”. 2019年12月18日閲覧。
  2. ^ a b 田中(編) 2010, p. 117.
  3. ^ a b 田中(編) 2010, p. 95.
  4. ^ a b 遅沢 2009, p. 5.
  5. ^ a b c d e 平松 博之(監修). “ものづくりの原点 科学の世界VOL.23 錆に負けない鋼 ステンレス鋼(上)”. Nippon Steel. Nippon Steel Monthly 2005年11月号 Vol.153. 新日本製鐵. pp. 9–10. 2020年3月25日閲覧。
  6. ^ a b c 橋本 2007, p. 152.
  7. ^ ISO 15510: 2014, Stainless steels — Chemical composition
  8. ^ a b JIS G 0203:2009「鉄鋼用語(製品及び品質)」 pp. 19–20
  9. ^ Peckner & Bernstein (ed) 1977, p. 1-1; 野原 2016, p. 95.
  10. ^ Peckner & Bernstein (ed) 1977, p. 1-1.
  11. ^ ステンレスとは”. ステンレス協会. 2020年3月28日閲覧。
  12. ^ 野原 2016, p. 15.
  13. ^ a b ジョナサン・ウォルドマン、三木 直子(訳)、2016、『錆と人間 : ビール缶から戦艦まで』初版、 築地書館 ISBN 978-4-8067-1521-4p. 78
  14. ^ The Discovery of Stainless Steel”. British Stainless Steel Association. 2020年3月28日閲覧。
  15. ^ 大山・森田・吉武 1990, pp. 1–2.
  16. ^ ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説”. コトバンク. Britannica Japan Co., Ltd.. 2019年11月11日閲覧。
  17. ^ 『ステンとサス』”. 夢通信平成16年1月号. 衣川製鎖工業. 2020年3月28日閲覧。
  18. ^ 遅沢 2009, p. 6; 田中(編) 2010, p. 95.
  19. ^ 大山・森田・吉武 1990, p. 94; ステンレス協会(編) 1995, p. 770.
  20. ^ a b c d 大山・森田・吉武 1990, p. 94.
  21. ^ 佐藤 昌男、2015、「5.ステンレス鋼」、『特殊鋼』64巻3号、特殊鋼倶楽部、2015年5月 p. 22
  22. ^ a b Pierre-Jean Cunat (2004年). “Alloying Elements in Stainless Steel and Other Chromium-Containing Alloys”. Euro Inox (in cooperation with the InternationalChromium Development Association). p. 4. 2020年4月25日閲覧。
  23. ^ 谷野・鈴木 2013, p. 79.
  24. ^ Lai Leuk et al. 2012, p. 4.
  25. ^ 野原 2016, p. 46.
  26. ^ 野原 2016, p. 41.
  27. ^ 平松 博之(監修). “ものづくりの原点 科学の世界VOL.23 錆に負けない鋼 ステンレス鋼(下)”. Nippon Steel. Nippon Steel Monthly 2005年12月号 Vol.154. 新日本製鐵. pp. 9–10. 2020年4月5日閲覧。
  28. ^ a b 遅沢 2009, p. 8.
  29. ^ 徳田・山田・片桐 2005, pp. 152–155.
  30. ^ 日本熱処理技術協会(編)、2013、『熱処理ガイドブック』4版、 大河出版 ISBN 978-4-88661-811-5 p. 11
  31. ^ 大和久重雄、2008、『熱処理技術マニュアル』増補改訂版、 日本規格協会 ISBN 978-4-542-30391-1 p. 285
  32. ^ Peckner & Bernstein (ed) 1977, p. 1-2.
  33. ^ 金子 純一・須藤 正俊・菅又 信、2004、『新版 基礎機械材料学』初版、 朝倉書店 ISBN 4-254-23103-2 pp. 108–111
  34. ^ a b Lai Leuk et al. 2012, p. 10.
  35. ^ a b 野原 2016, p. 53; 谷野・鈴木 2013, p. 103; ステンレス協会(編) 1995, p. 100.
  36. ^ 谷野・鈴木 2013, pp. 102–103.
  37. ^ 野原 2016, p. 48.
  38. ^ a b ステンレス協会(編) 1995, p. 98.
  39. ^ a b 橋本 2007, p. 154.
  40. ^ a b c d 高橋 2013, p. 15.
  41. ^ a b 谷野・鈴木 2013, p. 103.
  42. ^ ステンレス協会(編) 1995, p. 110.
  43. ^ 野原 2016, p. 49; 田中(編) 2010, p. 99.
  44. ^ 大和久 重雄、2003、『鋼のおはなし』訂正版、 日本規格協会〈おはなし科学・技術シリーズ〉 ISBN 978-4-542-90117-9 pp. 185–186
  45. ^ a b c d e ステンレス協会(編) 1995, p. 38.
  46. ^ a b ステンレス協会(編) 1995, p. 557; 野原 2016, pp. 53–54.
  47. ^ 正橋 2012, p. 8.
  48. ^ 田中(編) 2010, pp. 106–107; Lai Leuk et al. 2012, p. 55.
  49. ^ ステンレス協会(編) 1995, p. 485.
  50. ^ a b 大山・森田・吉武 1990, p. 25; 田中(編) 2010, pp. 24, 26.
  51. ^ a b c 野原 2016, p. 17.
  52. ^ 正橋 2012, p. 4.
  53. ^ a b 鈴木 2011, p. 957.
  54. ^ ステンレス協会(編) 1995, p. 485; 野原 2016, p. 16.
  55. ^ How many types of stainless steel are there?”. British Stainless Steel Association. 2020年4月19日閲覧。
  56. ^ 遅沢 2011, p. 6.
  57. ^ 田中(編) 2010, p. 24; 野原 2016, p. 51.
  58. ^ 田中(編) 2010, p. 154.
  59. ^ 谷野・鈴木 2013, p. 241.
  60. ^ 大山・森田・吉武 1990, pp. 145–146.
  61. ^ a b c 小林 裕、2013、「ステンレス鋼とは何か」 (pdf) 、『特殊鋼』62巻6号、特殊鋼倶楽部、2013年11月 pp. 6–7
  62. ^ 田中(編) 2010, p. 153.
  63. ^ Peckner & Bernstein (ed) 1977, p. 5-2.
  64. ^ 遅沢 2009; 田中(編) 2010.
  65. ^ Peckner & Bernstein (ed) 1977, p. 5-1.
  66. ^ 田中(編) 2010, pp. 24–25.
  67. ^ 大山・森田・吉武 1990, p. 32; ステンレス協会(編) 1995, p. 499.
  68. ^ 大山・森田・吉武 1990, p. 30.
  69. ^ LowC、Nフェライト系ステンレスの特長について”. ステンレス協会. 2020年5月4日閲覧。
  70. ^ Peckner & Bernstein (ed) 1977, p. 1-6.
  71. ^ 徳田・山田・片桐 2005, p. 160.
  72. ^ 大山・森田・吉武 1990, p. 33; 杉本 2009, p. 145; 野原 2016, p. 143.
  73. ^ 田中(編) 2010, p. 26; 大山・森田・吉武 1990, p. 25.
  74. ^ 種類”. ステンレス協会. 2020年5月3日閲覧。
  75. ^ ステンレス協会(編) 1995, p. 554; Lai Leuk et al. 2012, p. 23.
  76. ^ ステンレス協会(編) 1995, pp. 113–114.
  77. ^ Lai Leuk et al. 2012, p. 27.
  78. ^ 田中(編) 2010, pp. 106–107.
  79. ^ 谷野・鈴木 2013, p. 243.
  80. ^ 田中(編) 2010, p. 28.
  81. ^ IMOA 2014, pp. 8, 10.
  82. ^ IMOA 2014, p. 10.
  83. ^ IMOA 2014, p. 5.
  84. ^ Jacques Charles (2015年10月). “Duplex families and applications: A review Part 3: The lean duplex grades”. www.stainless-steel-world.net. Stainless Steel World. KCI Publishing. p. 1. 2020年4月24日閲覧。
  85. ^ Lai Leuk et al. 2012, p. 64.
  86. ^ 谷野・鈴木 2013, p. 202.
  87. ^ ステンレス協会(編) 1995, pp. 640–641.
  88. ^ 横田 孝三・江波戸 和男、1971、「析出硬化型ステンレス鋼」、『日本金属学会会報』10巻4号、日本金属学会、doi:10.2320/materia1962.10.226 pp. 235–236
  89. ^ Peckner & Bernstein (ed) 1977, pp. 7-5, 7-6.
  90. ^ ステンレス協会(編) 1995, p. 642.
  91. ^ 田中(編) 2010, p. 111.
  92. ^ ステンレス協会(編) 1995, p. 646.
  93. ^ ステンレス協会(編) 1995, p. 1515; 橋本 2007, p. 44.
  94. ^ Cobb 2010, p. 244.
  95. ^ Peckner & Bernstein (ed) 1977, pp. 1-6, 1-7.
  96. ^ Cobb 2010, p. 30.
  97. ^ Cobb 2010, p. 246.
  98. ^ a b Cobb 2010, p. 245.
  99. ^ Chemical compositions of AISI (ASTM/ASME) and UNS austenitic stainless steel grades”. British Stainless Steel Association. 2020年5月6日閲覧。
  100. ^ Cobb 2010, pp. 238–239, 246.
  101. ^ 金属材料記号対照表”. 三菱マテリアル. 2020年5月6日閲覧。
  102. ^ 外国規格との比較”. ステンレス協会. 2020年5月6日閲覧。
  103. ^ Equivalent Materials to AISI 304”. Equivalent Materials. 2020年5月6日閲覧。
  104. ^ a b 吉田 裕志、2013、「特集/グローバルに考える特殊鋼の規格 II.特殊鋼の海外規格 2. ステンレス鋼」、『特殊鋼』62巻3号、特殊鋼倶楽部、2013年5月 pp. 17–18
  105. ^ a b Cobb 2010, p. 250.
  106. ^ 田中(編) 2010, p. 36.
  107. ^ 野原 2016, p. 24.
  108. ^ JIS G 5121:2003「ステンレス鋼鋳鋼品」 p. 2
  109. ^ JIS G 4316:1991「溶接用ステンレス鋼線材」 p. 2
  110. ^ a b c d 田中(編) 2010, pp. 38–39.
  111. ^ JIS G 5121:2003「ステンレス鋼鋳鋼品」 p. 2
  112. ^ 田中(編) 2010, pp. 44–67.
  113. ^ JIS G 4303:2012「ステンレス鋼棒」 p. 2
  114. ^ JIS G 4304:2012「熱間圧延ステンレス鋼板及び鋼帯」 p. 2
  115. ^ a b c Peckner & Bernstein (ed) 1977, p. 15-2.
  116. ^ ISSF 2007, p. 21; 梶村 2011, p. 862.
  117. ^ 梶村 2011, p. 862.
  118. ^ a b 杉本 2009, p. 7; 野原 2016, p. 91.
  119. ^ a b c 梶村 2011, p. 863.
  120. ^ 大山・森田・吉武 1990, p. 48.
  121. ^ a b 野原 2016, p. 96.
  122. ^ a b c d e 佐藤 眞直・藤本 慎司「放射光を用いたステンレス鋼不動態皮膜の構造解析」『材料と環境』第57巻第6号、腐食防食学会、2008年、 250頁、 doi:10.3323/jcorr.57.250
  123. ^ a b 原 信義「ステンレス鋼の不働態と局部腐食研究の進歩」『まてりあ』第55巻第5号、日本金属学会、2016年、 207頁、 doi:10.2320/materia.55.207
  124. ^ 遅沢 2009, p. 12.
  125. ^ 和田 1993, p. 108.
  126. ^ 徳田・山田・片桐 2005, pp. 118–119.
  127. ^ 田中(編) 2010, p. 147.
  128. ^ Peckner & Bernstein (ed) 1977, p. 20-15.
  129. ^ 谷野・鈴木 2013, p. 117.
  130. ^ 牧 2015, pp. 109–116, 120–122.
  131. ^ ステンレス協会(編) 1995, pp. 165–167.
  132. ^ 谷野・鈴木 2013, pp. 118–119.
  133. ^ 牧 2015, pp. 111–112; ステンレス協会(編) 1995, pp. 166–167.
  134. ^ ステンレス協会(編) 1995, p. 165.
  135. ^ 牧 2015, pp. 112–114.
  136. ^ 谷野・鈴木 2013, pp. 135–136.
  137. ^ a b c 牧 2015, p. 120.
  138. ^ 牧 2015, p. 123.
  139. ^ 徳田・山田・片桐 2005, p. 102.
  140. ^ 金子・須藤・菅又 2004, p. 65.
  141. ^ ステンレス協会(編) 1995, pp. 493–494.
  142. ^ 鈴木 2011, pp. 958–959.
  143. ^ a b 橋本 2007, p. 165.
  144. ^ a b c d Peckner & Bernstein (ed) 1977, p. 20-18.
  145. ^ a b ステンレス協会(編) 1995, p. 170.
  146. ^ a b 田中(編) 2010, p. 150.
  147. ^ Peckner & Bernstein (ed) 1977, p. 20-25.
  148. ^ a b 遅沢 2009, p. 11.
  149. ^ 橋本 2007, pp. 165–166.
  150. ^ Peckner & Bernstein (ed) 1977, p. 20-22.
  151. ^ 田中(編) 2010, p. 148.
  152. ^ ステンレス協会(編) 1995, p. 175.
  153. ^ 田中(編) 2010, p. 156.
  154. ^ Iris Alvarez-Armas (2008). “Duplex Stainless Steels: Brief History and Some Recent Alloys”. Recent Patents on Mechanical Engineering (Bentham Science Publishers) 1 (1): 54. doi:10.2174/2212797610801010051. 阿部 雅之・日裏 昭・石田 清仁・西沢 泰二、1984、「二相ステンレス鋼の結晶粒成長」、『鉄と鋼』70巻15号、日本鉄鋼協会、1984年3月、doi:10.2355/tetsutohagane1955.70.15_2025 pp. 2025–2032溝口 太一朗、2018、「特集/特殊鋼のミクロ組織のやさしい解説 7.ステンレス」、『特殊鋼』67巻2号、特殊鋼倶楽部、2018年3月 p. 41
  155. ^ 野原 2016, p. 34.
  156. ^ 橋本 2007, pp. 166, 167, 169.
  157. ^ Peckner & Bernstein (ed) 1977, p. 20-31.
  158. ^ ステンレス協会(編) 1995, p. 930.
  159. ^ ステンレス協会(編) 1995, p. 934.
  160. ^ Peckner & Bernstein (ed) 1977, p. 20-26.
  161. ^ Peckner & Bernstein (ed) 1977, p. 20-28.
  162. ^ IMOA 2014, p. 26.
  163. ^ Peckner & Bernstein (ed) 1977, p. 7-14.
  164. ^ ステンレス協会(編) 1995, p. 204.
  165. ^ 田中(編) 2010, p. 161.
  166. ^ 門間改三『機械材料』実教出版〈大学基礎〉、1993年、SI単位版、123頁。ISBN 978-4-407-02328-2。
  167. ^ a b c 西山 2013, p. 12.
  168. ^ ステンレス協会(編) 1995, p. 207.
  169. ^ 鈴木 2011, p. 958.
  170. ^ 大山・森田・吉武 1990, p. 86.
  171. ^ a b ステンレス協会(編) 1995, p. 494.
  172. ^ 橋本 2007, p. 177.
  173. ^ Peckner & Bernstein (ed) 1977, p. 20-2.
  174. ^ Peckner & Bernstein (ed) 1977, p. 20-3.
  175. ^ 谷野・鈴木 2013, p. 212.
  176. ^ IMOA 2014, p. 27.
  177. ^ a b c d e f g h 田中(編) 2010, p. 167.
  178. ^ IMOA 2014, p. 29; ステンレス協会 1995, p. 634.
  179. ^ 田中(編) 2010, p. 168.
  180. ^ 野原 2016, pp. 87, 89.
  181. ^ a b c Outokumpu 2013, p. 54.
  182. ^ a b 野原 2016, p. 89.
  183. ^ a b 田中(編) 2010, p. 169.
  184. ^ 大山・森田・吉武 1990, p. 71.
  185. ^ Outokumpu 2013, p. 55.
  186. ^ ステンレス協会(編) 1995, p. 147.
  187. ^ 橋本 2007, pp. 159–160.
  188. ^ a b 田中(編) 2010, p. 170.
  189. ^ 田中(編) 2010, pp. 169–170.
  190. ^ 大山・森田・吉武 1990, p. 72.
  191. ^ 橋本 2007, p. 161.
  192. ^ 野原 2016, pp. 89–90.
  193. ^ 谷野・鈴木 2013, pp. 247–248, 254.
  194. ^ 谷野・鈴木 2013, pp. 254–255.
  195. ^ ステンレス協会(編) 1995, p. 150.
  196. ^ 田中(編) 2010, p. 171.
  197. ^ 橋本 2007, p. 178.
  198. ^ ステンレス協会(編) 1995, p. 1430.
  199. ^ a b c d 製造工程の流れ”. ステンレス協会. 2017年10月22日閲覧。
  200. ^ Outokumpu 2013, p. 24.
  201. ^ a b c d 野原 2016, p. 26.
  202. ^ a b リサイクルが容易なステンレス鋼 (pdf)”. ステンレス協会. pp. 1–4. 2017年10月22日閲覧。
  203. ^ a b c 田中(編) 2010, p. 72.
  204. ^ 徳田・山田・片桐 2005, pp. 216, 218.
  205. ^ Mineral Commodity Summaries 2017”. USGS. pp. 49, 115. 2017年10月22日閲覧。
  206. ^ 野原 2016, p. 25.
  207. ^ a b c d e f 佐藤 2015, p. 22.
  208. ^ a b Outokumpu 2013, p. 25.
  209. ^ a b c 橋本 2007, p. 220.
  210. ^ 大山・森田・吉武 1990, p. 116.
  211. ^ 金子・田中 1995, p. 49.
  212. ^ a b c 野原 2016, p. 27.
  213. ^ a b c 金子・田中 1995, pp. 49–50.
  214. ^ 大山・森田・吉武 1990, pp. 93–94.
  215. ^ Railcars in Stainless Steel (pdf)”. ISSF. p. 5. 2017年11月5日閲覧。
  216. ^ a b c 『鉄道車両技術入門』近藤圭一郎、オーム社、2013年7月20日、初版、28-33頁。ISBN 978-4-274-21383-0。
  217. ^ 橋本 2007, p. 138.
  218. ^ 宮本昌幸『図解・鉄道の科学』講談社〈ブルーバックス〉、2006年、初版、191頁。ISBN 4-06-257520-5。
  219. ^ 田中(編) 2010, p. 258.
  220. ^ 西山 2013, p. 14.
  221. ^ 田中(編) 2010, p. 259.
  222. ^ 野原 2016, p. 212.
  223. ^ a b 橋本 2007, p. 90.
  224. ^ 野原 2016, p. 213.
  225. ^ Ken Hutchison (2007年7月9日). “2008 Buell 1125R Revealed”. Motorcycle USA, LLC.. 2017年11月18日閲覧。
  226. ^ 田中(編) 2010, p. 262.
  227. ^ 大山・森田・吉武 1990, p. 174.
  228. ^ 雑学講座33: バイクのブレーキ その1”. ブレーキ雑学講座. S&Eブレーキ株式会社. 2017年11月18日閲覧。
  229. ^ a b 橋本 2007, p. 94.
  230. ^ ステンレス協会 1995, p. 1273.
  231. ^ 野原 2016, p. 221.
  232. ^ 大山・森田・吉武 1990, p. 175.
  233. ^ ステンレス協会 1995, p. 1278.
  234. ^ 田中(編) 2010, p. 265.
  235. ^ a b 田中(編) 2010, p. 321.
  236. ^ a b Lai Leuk et al. 2012, p. 134.
  237. ^ 橋本 2007, p. 96.
  238. ^ Lai Leuk et al. 2012, p. 3.
  239. ^ 橋本 2007, p. 98.
  240. ^ a b 田中(編) 2010, p. 325.
  241. ^ 田中(編) 2010, pp. 320–321.
  242. ^ 橋本 2007, p. 99.
  243. ^ 橋本 2007, pp. 100–102.
  244. ^ a b 諸石 1995, p. 1405.
  245. ^ a b 菊池 2015, p. 42.
  246. ^ a b 大山・森田・吉武 1990, p. 155.
  247. ^ 橋本 2007, p. 97.
  248. ^ a b 野原 2016, p. 39.
  249. ^ a b 大山・森田・吉武 1990, p. 168.
  250. ^ a b ステンレス協会 1995, p. 1392.
  251. ^ a b 大山・森田・吉武 1990, p. 169.
  252. ^ 塙 隆夫「医療分野におけるチタンの表面処理」『軽金属』第55巻第11号、軽金属学会、2005年、 553頁、 doi:10.2464/jilm.55.553
  253. ^ Lai Leuk et al. 2012, p. 135.
  254. ^ a b ISSF 2016, p. 6.
  255. ^ a b 佐藤 義夫『野外彫刻マニュアル :まちにアートを』ぎょうせい、1993年、106–122。ISBN 4-324-03957-7。
  256. ^ ステンレス協会 1995, p. 1412.
  257. ^ ステンレス協会 1995, p. 1413.
  258. ^ Ian Desmond (2014年5月8日). “Stainless steel and art”. John Desmond Limited. 2018年4月1日閲覧。
  259. ^ ISSF 2016, p. 14.
  260. ^ 2007 第12回ステンレス協会賞”. ステンレス協会. 2018年4月1日閲覧。
  261. ^ Team Stainless 2013, p. 2.
  262. ^ Team Stainless 2013, p. 5.
  263. ^ a b The Recycling of Stainless Steel (Flash Player)”. The International Stainless Steel Forum. 2018年3月22日閲覧。
  264. ^ a b 橋本 2007, p. 310.
  265. ^ a b 五十嵐 佑馬・醍醐 市朗・松野 泰也・足立 芳寛、2005、「日本国内におけるステンレス鋼のマテリアルフロー解析および循環利用促進によるCO2削減効果の評価」、『鉄と鋼』91巻12号、日本鉄鋼協会、doi:10.2355/tetsutohagane1955.91.12_903 p. 906
  266. ^ Team Stainless 2013, pp. 6–8.
  267. ^ 醍醐 市朗・松本 祐一・松野 泰也・足立 芳寛、2009、「CrとNiの物質収支を考慮したステンレス鋼のマテリアルフロー分析」、『鉄と鋼』95巻6号、日本鉄鋼協会、doi:10.2355/tetsutohagane.95.506 pp. 512–513
  268. ^ Team Stainless 2013, pp. 2, 8.
  269. ^ Team Stainless 2013, p. 8.
  270. ^ 菊池 2015, p. 44.
  271. ^ ISSF 2018, p. 4.
  272. ^ a b c ISSF 2018, p. 8.
  273. ^ ISSF 2018, p. 7.
  274. ^ Meltshop production”. ISSF. 2019年1月13日閲覧。
  275. ^ a b 遅沢 浩一郎、2013、「特集:エネルギー・インフラ技術を支えるステンレス鋼 I. 総論 (PDF) 」 、『特殊鋼』62巻6号、特殊鋼倶楽部、2013年11月 pp. 2–5
  276. ^ a b “A non-rusting steel”. New York Times. (31 January 1915). 
  277. ^ A Proposal to Establish the Shipwreck Half Moon as a State Underwater Archaeological Preserve (PDF)”. Bureau of Archaeological Research, Division of Historical Resources, Florida Department of State (2000年5月). 2009年2月5日時点のオリジナルよりアーカイブ。2015年7月13日閲覧。
  278. ^ ThyssenKrupp Nirosta: History”. 2007年9月2日時点のオリジナルよりアーカイブ。2007年8月13日閲覧。
  279. ^ German Patent Office: Deutsches Reichspatent Nr. 304126, erteilt am 18. Oktober 1912
  280. ^ German Patent Office: Deutsches Reichspatent Nr. 304159, erteilt am 21. Dezember 1912
  281. ^ Carlisle, Rodney P. (2004) Scientific American Inventions and Discoveries, p. 380, John Wiley and Sons, ISBN 0-471-24410-4
  282. ^ Howse, Geoffrey (2011) A Photographic History of Sheffield Steel, History Press, ISBN 0752459856
  283. ^ Cobb, Harold M. (2010). The History of Stainless Steel. ASM International. p. 360. ISBN 1-61503-010-7 
  284. ^ Moneypenny, J.H.G. (1921年). “Unstainable Steel”. Mining and Scientific Press. http://archive.org/details/miningscientific122sanfuoft 2013年2月17日閲覧。 
  285. ^ Bonnier Corporation (1930). Popular Science. Bonnier Corporation. pp. 31–. ISSN 01617370. http://books.google.com/books?id=sygDAAAAMBAJ&pg=PA31 

参照文献[編集]

関連項目[編集]