ステンレス鋼と亜鉛メッキ鋼

導入

ステンレス鋼と亜鉛メッキ鋼環境、必要な耐久性、メンテナンスの必要性を考慮することが重要です。ステンレス鋼は、比類のない耐腐食性、強度、外観を備えており、過酷な環境での要求の厳しい用途に適しています。一方、亜鉛メッキ鋼は、それほど攻撃的ではない環境でコスト効率の高い腐食保護を提供します。

1. 組成と製造工程

ステンレス鋼

ステンレス鋼は、主に鉄、クロム (少なくとも 10.5%)、場合によってはニッケルとモリブデンで構成された合金です。クロムは表面に保護酸化層を形成し、優れた耐腐食性を与えます。304 や 316 などの異なるグレードは合金元素が異なり、極端な温度や高塩分を含むさまざまな環境に対応できます。

亜鉛メッキ鋼

亜鉛メッキ鋼は、亜鉛の層でコーティングされた炭素鋼です。亜鉛層は腐食に対するバリアとして鋼を保護します。最も一般的な亜鉛メッキ方法は溶融亜鉛メッキで、鋼を溶融亜鉛に浸します。もう 1 つの方法は電気亜鉛メッキで、電流を使用して亜鉛を塗布します。どちらの方法も耐腐食性を高めますが、一般的にステンレス鋼よりも過酷な環境での耐久性は劣ります。

2. 耐腐食性

ステンレス鋼

ステンレス鋼の耐腐食性は、不活性な酸化クロム層を形成する合金組成によるものです。モリブデンを含むグレード 316 ステンレス鋼は、塩化物、酸、その他の強力な化学物質による腐食に対して優れた耐性を発揮します。腐食性物質に日常的にさらされる海洋、化学処理、石油・ガス産業では、この鋼が好まれます。

亜鉛メッキ鋼

亜鉛メッキ鋼の亜鉛層は犠牲保護を提供します。亜鉛は下層の鋼より先に腐食するため、ある程度の耐腐食性があります。ただし、亜鉛層は時間の経過とともに劣化するため、この保護には限界があります。亜鉛メッキ鋼は穏やかな環境や一般的な建設では十分な性能を発揮しますが、ステンレス鋼ほど強力な化学物質や海水への曝露に耐えることはできません。

3. 機械的性質と強度

ステンレス鋼

ステンレス鋼は一般的に亜鉛メッキ鋼よりも頑丈で、 より高い引張強度と耐久性圧力下での弾力性と信頼性が求められる用途に最適です。ステンレス鋼はまた、 優れた耐衝撃性と耐摩耗性インフラストラクチャや大型産業アプリケーションにメリットをもたらします。

亜鉛メッキ鋼

亜鉛メッキ鋼の強度は主に 炭素鋼コア一般的にステンレス鋼よりも強度が劣ります。亜鉛層を追加しても強度に大きく影響しません。亜鉛メッキ鋼は、 中型用途 耐腐食性は必要だが、極端または高ストレスの環境では必要ない場合。

4. 外観と美観

ステンレス鋼

ステンレス鋼は、滑らかで光沢のある外観をしており、建築用途や目立つ設備によく使用されます。見た目の美しさと耐久性により、目立つ構造物や設備に好まれています。

亜鉛メッキ鋼

亜鉛メッキ鋼は、亜鉛層により鈍いマットな灰色の仕上がりとなり、ステンレス鋼よりも見た目が劣ります。時間が経つと、風雨にさらされて表面に白っぽい緑青が現れることがあります。これにより、見た目が悪くなる可能性がありますが、性能には影響しません。

5. コストの考慮

ステンレス鋼

ステンレス鋼は一般的に より高価 クロムとニッケルという合金元素と複雑な製造工程のため、 寿命が長くなる 特に要求の厳しい環境では、最小限のメンテナンスで初期コストを相殺できます。

亜鉛メッキ鋼

亜鉛メッキ鋼は より経済的 特に短期から中期の用途では、ステンレス鋼よりも優れています。 限られた予算と中程度の耐腐食性のニーズ.

6. 代表的なアプリケーション

ステンレス鋼の用途

石油・ガス: 耐腐食性と強度に優れているため、パイプライン、貯蔵タンク、オフショアプラットフォームに使用されます。
化学処理: 酸性または腐食性の化学物質に毎日さらされる環境に最適です。
海洋工学: ステンレス鋼は海水に対する耐性があるため、ドック、船舶、機器などの海洋用途に適しています。
インフラストラクチャ: 耐久性と美観が重要な橋梁、手すり、建築構造物に最適です。

亜鉛メッキ鋼の用途

一般建設: 建物のフレーム、フェンス、屋根の支持部によく使用されます。
農業機器: 土壌や湿気にさらされる機器に、耐腐食性とコスト効率のバランスを提供します。
水処理施設: 腐食の少ない環境における配管や貯蔵タンクなど、重要でない水インフラに適しています。
屋外構造物: 穏やかな気象条件にさらされることが予想される道路の障壁、ガードレール、ポールなどによく使用されます。

7. メンテナンスと寿命

ステンレス鋼

ステンレス鋼には 最小限のメンテナンス 本質的に耐腐食性があるためです。ただし、過酷な環境では、時間の経過とともに保護酸化層が損なわれる可能性のある塩分、化学物質、堆積物を除去するために、定期的な洗浄をお勧めします。

亜鉛メッキ鋼

亜鉛メッキ鋼には 定期的な点検とメンテナンス 亜鉛層をそのまま維持するためです。亜鉛層に傷がついたり劣化したりした場合は、腐食を防ぐために再度亜鉛メッキするか、追加のコーティングを施す必要があります。これは、亜鉛層がより早く劣化するリスクがある海洋または工業用途では特に重要です。

8. 例: ステンレス鋼と亜鉛メッキ鋼

財産	ステンレススチール (316)	亜鉛メッキ鋼	比較
保護の仕組み	酸素の存在下で自己修復し、長期的な耐腐食性を実現する保護酸化層。	製造時に鋼鉄に保護用の亜鉛コーティングが施されます。損傷した場合、周囲の亜鉛が露出した鋼鉄を陰極保護します。	ステンレス鋼の保護層はより耐久性があり、自己修復が可能です。ステンレス鋼の保護は、材料の損失や厚さの減少によって低下することはありません。
外観	非常に明るい電解研磨仕上げから研磨仕上げまで、さまざまな仕上げをご用意しています。魅力的な高品質の外観と感触。	スパンコールの可能性があります。表面は明るくなく、年月とともに徐々に鈍い灰色に変化します。	美的なデザインの選択。
表面の感触	とても滑らかで滑りやすいです。	ざらざらとした感触があり、年月が経つにつれてそれが顕著になります。	美的なデザインの選択。
グリーン認証	新しい構造物に再利用される可能性があり、構造物の寿命後はスクラップとしての価値があり、その収集価値があるため、リサイクル率も高くなります。	炭素鋼は一般的に寿命が尽きると廃棄されるため、価値は低くなります。	ステンレス鋼は、製造段階と使用済み段階の両方で広くリサイクルされています。すべての新しいステンレス鋼には、かなりの割合でリサイクル鋼が含まれています。
重金属流出	無視できるレベル。	特に幼少期には亜鉛の流出が顕著です。	ヨーロッパの一部の高速道路では、環境中の亜鉛汚染を避けるために、手すりがステンレス製に変更されています。
一生	表面が維持される限り無期限。	亜鉛が溶解するまで、全般的な腐食がゆっくり進行します。亜鉛/鉄層が腐食し、最終的に下地の鋼が腐食すると、赤錆が発生します。表面の約 2% に赤い斑点が現れる前に、修理が必要です。	ステンレス鋼の寿命を延ばすことを意図している場合、ライフサイクル コストのメリットは明らかです。環境やその他の要因によっては、経済的な損益分岐点は 6 年ほど短くなる場合があります。
耐火性	火災時に適度な強度とたわみを持つオーステナイト系ステンレス鋼に最適です。	亜鉛が溶けて流れ出ると、化学工場内の隣接するステンレス鋼が破損する可能性があります。炭素鋼の基材は強度を失い、たわみが生じます。	ステンレス鋼は耐火性に優れており、亜鉛メッキを使用する場合でも溶融亜鉛のリスクを回避できます。
現場での溶接	これは、熱膨張に配慮したオーステナイト系ステンレス鋼の作業手順です。溶接部は周囲の金属表面に溶け込む可能性があります。溶接後のクリーンアップと不動態化は不可欠です。	炭素鋼は簡単に自己溶接できますが、亜鉛は煙が出るので除去する必要があります。亜鉛メッキ鋼とステンレス鋼を溶接すると、亜鉛の残留物によってステンレス鋼が脆くなります。亜鉛を多く含む塗料は亜鉛メッキよりも耐久性が劣ります。厳しい海洋環境では、3 ～ 5 年で表面がさびる可能性があり、その後 4 年/mm で鋼の腐食が発生します。	短期的な耐久性は同様ですが、接合部の亜鉛を多く含むコーティングにはメンテナンスが必要です。厳しい条件下では、亜鉛メッキ鋼はひどい錆びが発生し、穴が開くことさえあります。特に海側の見えない部分では、手を傷つける可能性もあります。
塩分の多い環境で、湿った多孔質の材料（木製のくさびなど）に接触した場合。	錆びや隙間腐食は発生する可能性はありますが、構造上の欠陥は発生しません。	保管中の汚れと同様に、穴が開くことで亜鉛が急速に失われ、長期的には劣化につながります。	どちらにとっても望ましくないことですが、長期的には亜鉛メッキされた柱の根元に破損を引き起こす可能性があります。
メンテナンス	適切にメンテナンスしないと、茶渋や微細な穴が開くことがあります。	適切にメンテナンスしないと、亜鉛が全体的に失われ、鋼板の基材が腐食する可能性があります。	どちらの場合も、開けた場所での雨や、保護された地域での洗浄が必要です。