ステンレス鋼の耐食性とメンテナンス方法について
ステンレス鋼について
ステンレス鋼は主成分である鉄をベースに、クロムやニッケルを混ぜ合わせた合金鋼で、その耐食性と錆びにくさが特徴です。
これらの特性は、クロムやニッケルなどの含有成分によるもので、クロムは空気中の酸素と結合して酸化皮膜を形成するため、
さまざまな腐食要因から地金の表面を保護します。ニッケルやモリブデンはこの酸化皮膜を強化します。
一般的に、クロム、ニッケル、モリブデンなどの含有量が多いステンレスほど耐食性に優れ、錆びにくいとされています。
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ステンレスの種類と特性
ステンレス鋼は多種多様で、その特性と用途は異なります。
基本的には、クロム系ステンレスとクロム・ニッケル系ステンレスの2つに大別されます。
これらはさらに金属組織によって細かく分類され、クロム系ステンレスはマルテンサイト組織とフェライト組織に、
クロム・ニッケル系ステンレスはオーステナイト組織と二相組織に分けられます。
ステンレス鋼はその耐食性、耐久性、耐熱性などの特性から、建築分野で広く使用されています。
内外装、装飾品だけでなく、構造材や鉄筋など、さまざまな用途で利用されています。
その耐食性から、ステンレスは広く使用されていますが、絶対に錆びないわけではありません。
使用条件や環境によっては、汚れることも、錆びることもあります。
そのため、定期的なメンテナンスが必要です。
錆や汚れの原因となる鉄粉や塩分、その他の異物の付着を定期的に除去することで、美観を維持することができます。
ステンレスの腐食とさびの原因
ステンレスは、クロムが酸素と結合して形成する不動態皮膜により、錆びにくい特性を持っています。
しかし、この皮膜が何らかの原因で破壊され、その再生が妨げられるときにステンレスは錆びます。
主な皮膜破壊と再生妨害物質は以下の通りです。
- 塩素イオン（塩分、漂白剤、塩ビ焼却時の煤煙、塩酸）
- 硫黄酸化物（重油燃焼排ガス、工場等の燃焼排ガス、温泉蒸気、火山の噴煙、火山灰）
また、ステンレス表面に堆積する煤(すす)や粉塵は、皮膜を破壊しないものの、結露や上記物質の付着を促進します。
さらに、鉄粉などの異種金属がステンレス表面に付着すると、「もらい錆」を引き起こすことがあります。
これらの物質や環境は、ステンレスの錆発生の原因となります。
つまり、これらの物質や環境を避け、適切なメンテナンスを行うことで、ステンレスの錆を防ぐことが可能です。
ステンレスの適切なメンテナンス方法
ステンレスを美しく保つためには、環境に適した鋼種の選択、構造上の工夫、そして定期的なメンテナンスが必要です。
設計上の配慮としては以下の点が重要です。
- 環境に適したステンレス鋼種の選択
環境により適したステンレスの種類を選ぶことが重要です。例えば、田園地域ではSUS 304やSUS 430Jlが適していますが、海浜地域では高耐食ステンレスが適しています。
- 建築の構造部位に対するステンレス鋼種の選定建物の部位によっては、ステンレスの腐食の程度が異なる場合があります。雨水洗浄があるかないかはステンレスの耐食性にとって重要な問題です。
また、構造上の配慮としては以下の点が重要です
- ステンレス建材の加工は、汚れや錆の清掃が容易にできるように、単純な製品形状が望ましい
- 突き出し部分は、雨水のはね返りや汚れたしずくの流れを防ぎ、建物の下部を汚さないようにする
- 水平面と間隙部では、水抜きの排水を良くする
- 接合部に使用するビス、リベット類は、ステンレス製のものを使用する
- ステンレス建材の裏面に使う継手金具、締付け金具および補強材料などは、メンテナンス上、めっきや塗料など防錆処理を施して使用すること
これらに配慮して、定期的にメンテナンスを行うことで、ステンレスの意匠性を損なうことなく長期間使用することができます。
ステンレスの加工と施工におけるさび対策
ステンレスの加工と施工においては、「さび」を防ぐために以下の配慮が必要です
- ステンレス専用の加工用工具を使用すること。共用する場合は、ステンレスを加工する前に工具を洗浄する
- 溶接前に汚れや油分を十分に除去すること
- 溶接時には、可能な限り裏側もガスでシールドすること
- 溶接部や溶断部のスケール（焼け）は十分に除去すること
- 養生フィルムの除去は、タイミングを十分に考慮して行うこと
- タイルや石材の清掃用薬剤がステンレス表面に付着しないように注意すること
- 工事終了後は、必ず洗浄を行うこと
上記の内容に配慮してステンレスの加工と施工を行うことで防さび性能が向上します。
ステンレスの定期的なメンテナンス
ステンレスの美観を維持するためには、定期的なメンテナンスが必要です。
以下の点に注意してください
- ステンレス表面の汚れや錆は、早めに清掃すること
- 清掃には、中性洗剤を使用し、柔らかい布やスポンジで軽く洗うこと
- 清掃後は、十分に水洗いを行い、乾拭きすること
- ステンレス表面に鉄粉が付着した場合は、専用の清掃剤を使用すること
- ステンレス表面に塩分が付着した場合は、速やかに洗浄すること
以上のように、ステンレスはその特性とメンテナンスにより、美観と耐久性を長期間維持することが可能です。
適切な選択、設計、施工、そして定期的なメンテナンスにより、ステンレスはその錆びにくさを最大限に発揮します。
他にもステンレス表面へガラスコーティングを施す事で錆の進行を抑制することが可能となります。
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