鋼は主に鉄と炭素の合金ですが、炭素含有量は通常2%未満です。それほど多くはありませんが、炭素は鋼の強度と硬度に影響を与える重要な元素です。ステンレス鋼は、鉄、クロム、ニッケル、そして場合によってはモリブデンなどの他の元素を含む合金です。クロムはステンレス鋼に優れた耐食性を与えます。

• 炭素鋼主成分は鉄と炭素で、炭素含有量は通常0.2%から2.1%の範囲です。マンガン、ケイ素、リン、硫黄などの他の元素も少量含まれる場合があります。
• ステンレス鋼ステンレス鋼は主に鉄、炭素、そして少なくとも10.5%のクロム（場合によってはニッケルも）で構成されています。クロムの添加は非常に重要です。クロムは空気中の酸素と反応して緻密な酸化クロム層を形成し、ステンレス鋼に耐錆性と耐腐食性を与えるからです。

特性が異なる

ステンレス鋼と鋼は組成の違いにより、特性も大きく異なります。通常の鋼とは異なり、ステンレス鋼にはクロムが含まれており、これが酸化保護層を形成して錆や腐食を防ぎます。

美観という点では、ステンレス鋼は普通の鋼よりも洗練され、モダンな印象を与えます。ほとんどの炭素鋼は磁性を持つため、特定の用途では有利となる場合があります。しかし、SUS304やSUS316などのステンレス鋼は非磁性です。

鋼鉄VSステンレス鋼：製造プロセス

鉄鋼およびステンレス鋼の製造プロセスには、原材料を最終製品へと変換するための複数の製造段階が含まれます。鉄鋼およびステンレス鋼の生産に関わる重要な製造プロセスは以下のとおりです。

鉄鋼製造プロセス

A. 製鉄

このプロセスでは、鉄鉱石、コークス（炭素）、フラックス（石灰石）が高炉に投入されます。高熱によって鉄鉱石が溶解し、炭素によって酸化鉄が還元されて、溶銑と呼ばれる溶融鉄が生成されます。

B. 製鋼

転炉（BOF）プロセスを例に挙げましょう。BOFプロセスでは、高炉から出た溶銑または還元鉄（DRI）を転炉容器に装入します。高純度酸素を転炉容器に吹き込むことで、不純物を酸化させ、炭素含有量を低減することで鋼を生産します。

C. 連続鋳造

連続鋳造とは、溶融鋼をスラブ、ビレット、ブルームなどの半製品に鋳造する工程です。溶融鋼を水冷鋳型に流し込み、連続した鋼材（ストランド）に凝固させます。その後、鋼材は必要な長さに切断されます。

D. 成形と整形

圧延: 連続鋳造からの半製品の鋼製品は、厚さを減らし、表面品質を向上させ、所望の寸法を達成するために、熱間圧延機または冷間圧延機で圧延されます。

鍛造：鍛造とは、加熱した鋼材を圧縮力で成形する工程です。高い強度と耐久性が求められる部品の製造によく用いられます。

ステンレス鋼の製造プロセス

A. ステンレス鋼の生産

溶解: ステンレス鋼は、鉄鉱石、クロム、ニッケル、およびその他の合金元素の組み合わせを電気アーク炉または誘導炉で溶解することによって製造されます。

精錬: 溶融ステンレス鋼は、アルゴン酸素脱炭 (AOD) や真空酸素脱炭 (VOD) などの精錬プロセスを経て、組成を調整し、不純物を除去し、必要な特性を制御します。

B. 成形と整形

熱間圧延: ステンレス鋼のインゴットまたはスラブを加熱し、熱間圧延機に通して厚さを減らし、コイル、シート、またはプレートの形に成形します。

冷間圧延：冷間圧延はステンレス鋼の厚さをさらに薄くし、所望の表面仕上げを与えます。また、機械的特性と寸法精度も向上します。

C. 熱処理

焼きなまし: ステンレス鋼は、内部応力を緩和し、延性、機械加工性、耐腐食性を向上させるために、焼きなましという熱処理プロセスを受けます。

焼き入れと焼き戻し: 一部のステンレス鋼グレードでは、硬度、靭性、強度などの機械的特性を高めるために、焼き入れと焼き戻しのプロセスが行われます。

D. 仕上げ工程

酸洗い: ステンレス鋼の表面は、スケール、酸化物、およびその他の表面汚染物質を除去するために酸性溶液で酸洗いされることがあります。

不動態化: 不動態化は、表面に保護酸化物層を形成することでステンレス鋼の耐食性を高める化学処理です。

採用される具体的なプロセスは、希望する鋼またはステンレス鋼のグレードと最終製品の用途に応じて異なる場合があります。

鋼鉄VSステンレス鋼：強度と耐久性

鋼の強度は、主に炭素含有量と、マンガン、シリコン、微量の各種成分などの合金元素によって決まります。高強度低合金鋼（HSLA）や先進高強度鋼（AHSS）などの高強度鋼は、自動車製造や建設などの要求の厳しい用途に使用されています。ステンレス鋼は一般的に鋼よりも強度が低いですが、それでもほとんどの用途に十分な強度を備えています。

鋼鉄VSステンレス鋼：コスト比較

価格面では、一般的に鋼鉄はステンレス鋼よりも安価であり、ステンレス鋼は製造プロセスと構成の両方において鋼鉄よりも製造コストが高いため、多くのプロジェクトでは予算に優しい選択肢となります。

鋼VSステンレス鋼：用途

鋼とステンレス鋼は、様々な産業の様々な用途で使用される汎用性の高い素材です。強度と耐久性に優れた鋼は、橋梁、建物、インフラなどの建設プロジェクトで広く使用されています。構造部材として人気の高い素材です。

ステンレス鋼は耐腐食性に優れているため、湿気や化学物質への曝露が懸念される環境に最適です。そのため、ステンレス鋼はキッチン家電、食品加工機器、医療機器、宝飾品などに最適な選択肢となっています。

自動車業界では、両方の素材が重要な役割を果たしています。鋼鉄は強度が高いため車両のフレームによく使用され、ステンレス鋼は高温や腐食に強いため排気システムに使用されます。

結論

通常の鋼とステンレス鋼の主な違いは耐食性通常の鋼は強度は高いものの錆びやすいのに対し、ステンレス鋼はクロムを含有し、保護酸化皮膜を形成するため、錆びにくくなっています。用途に応じて、性能とコストのバランスが取れた適切な材料を選択できます。