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ステンレス鋼の等級の米国式表現

■ステンレス鋼の等級の米国式表現

 

（1）鋼種のAISI標準の表現

鍛造および鋳造の鋼の場合、等級は3桁で構成されます。最初の数字は鋼の種類を意味し、他の2桁は単に順番によるものです。それぞれの番号は次のとおりです。

2×× クロム-マンガン-ニッケル-窒素オーステナイト鋼
××は順番によるものです。（以下同じ）
(例：202はC≤0.15％、Mn≤10.0％、Si≤1.0％、Cr17％〜19％、Ni4％〜6％、N≤0.25％のオーステナイト系ステンレス耐熱鋼)

3×× ニッケルクロムオーステナイト鋼
(例：302は、YBの中国国家規格の1Cr18Ni9のオーステナイト系ステンレス鋼に対応)

4×× 高クロムマルテンサイトおよび低炭素高クロムフェライト鋼
(例：403は、YBの国家規格の鋼1Cr13に対応、430はYB国家規格のCr17鋼に対応)

5×× 低クロムマルテンサイト鋼
(例：501は、YBの国家規格の耐熱鋼Cr5Moに対応)

 

 

(2）SAE規格の鋼の等級

鋼の等級は5桁で構成されます。最初の3桁は鋼の種類を表し、残りの2桁は順番（AISIの順番と同じ）を表します。

各々の順番は次のとおりです。

302×× ニッケルクロムオーステナイト系ステンレス耐熱鋼（鍛造鋼）
(例：30316はAISI規格の鋼316に対応)

514×× 高クロムマルテンサイト鋼および低炭素高クロムフェライト系ステンレス耐熱鋼（鍛造鋼）
(例：51414はAISIの414鋼に対応)

515×× 低クロムマルテンサイト鋼（鍛造鋼）
(例：51501はAISIの鋼501に対応)

60××× 650℃以下で使用される耐熱鋼（鋳鋼）
×××はAIAIと同じ順番です。
(例：70334はAIAIの鋼316に対応)

70××× 650℃以上で使用される耐熱鋼（鋳鋼）
×××はAIAIと同じ番号順です。
(例：70334はAIAIの鋼鉄334に対応)

上記から、SAEの最後の3桁がAISI番号システムの最後の3桁で構成されていることがわかります。

 

 

3）鋼の等級のACI標準

鋼の等級は2文字のみで構成されるか、または炭素含有量と合金元素の文字を表す数字が続きます。
通常、鋼種の最初の文字はCまたはHです。
Cタイプの鋼は650℃未満で使用される耐熱鋼を意味します。
Hタイプの鋼は650℃以上で使用される耐熱鋼を意味します。

等級付けのCタイプの2番目の文字A、B、C、D、……は、異なるニッケル含有量を表します。
また、文字に続く数字は、炭素含有量が1万分の1であることと、数字と文字の間のハイフンを意味します。
(例：CE-30は、C ＜0.30、Cr26％〜30％、Ni8％〜11％の耐酸性鋼)

Hタイプの鋼グレードの2番目の文字A、B、C、D…..は、さまざまなニッケル含有量を表します（表を参照）。
通常、炭素含有量の数は表示されません。
(例：HCはC <0.50％、Cr 26.0％〜30.0％、Ni <4.0％の耐熱鋼）

一部の鋼種（主にCタイプ）には、CがNbを追加することを意味し、MがMoを追加することを意味し、Fが快削性を意味するなど、数字の後に追加文字が続きます。
(例：CF-8C、CF-16F)

 

 

（4）UNSシステムの鋼の等級

ステンレス耐熱鋼は、S×××××デジタル等級を適用できます。
最初の3つの数字は、基本的にAISIステンレス鋼の等級番号です。
最後の2桁は、同じ主要成分を持ち、かつ異なる特定の成分もしくは特定の元素を持つ鋼を区別するために使用されます。
UNSとAISIの主な違いは次のとおりです。

①UNSのS1××××シリーズは、現在、析出硬化ステンレス鋼です。
AISIの等級には1××シリーズは含まれませんが、析出硬化ステンレス鋼を表す63×シリーズの表現が含まれます。

②AISI 3××シリーズはすべてニッケルクロムオーステナイト鋼であり、4××シリーズはすべて高クロムマルテンサイト鋼および低炭素高クロムフェライト鋼です。

UNSシステムは、これら2つのシリーズのデジタル等級番号で範囲を超えており、一般的な商用デジタル等級番号で表される析出硬化ステンレス鋼が含まれています。
(例：UNSシステムのAM-350、AM-355は、S35000、S35500、S45500と呼ばれます。)

 

（5）鋼の等級分けのASTM標準表現

鋼の等級分けのASTM標準表現はAISI標準と同じです。

 

 

（6）FS等級分け

FS等級分けには、SAEと同じ番号付けシステムがあり、等級分け番号の前にFSが付いています。

 

出典： 中国特钢企业协会不锈钢分会

http://www.cssc.org.cn/page148?article_id=67

※一部修正あり

ステンレス鋼の命名法-番号付けと表現-

■ステンレス鋼の番号付けと表現

 ① 化学組成を表現するには元素記号と国内記号を使用します。アラビア数字（算用数字）は成分比率を表わすのに使用します（使用例：中国、ロシアでは、12CrNi3Aのように使う）
② 特定の桁の数字は、鋼の品種の番号を表します。
（例：アメリカ、日本、300番、400番、200番など）
③ アルファベットと順序は、鋼種の参照番号を形成します。
＊ なお、鋼の成分には、非常に多量、もしくは少量の成分があり、成分率が５桁も違うことがあります。これらの成分率を簡単な１～２桁の数値で表すために、特別な工夫がしてありますので、ご注意ください。

■ステンレス鋼の中国の命名法

＜GB / T221-2000の規制＞

• ルール１：GB / T221-2000では、ステンレス鋼と耐熱鋼のグレードは、合金とアラビア数字の規制の記号で表され、例えば、ステンレス鋼と耐熱鋼のグレードは「Y」で始まります。
• ルール２：炭素含有量一般的に1桁のアラビア数字（1/1000台の数値）で表します。
• ルール３：ただし平均炭素含有量が1.00％以上の場合には２桁のアラビア数字で表します。
• ルール４：炭素含有量の上限が0.1％未満の場合、炭素含有量は「0」と書きます。→0.1％未満では、実際の数に関係なく常に「０」と書きます。
• ルール５：ただし、0.01％を超え、上限が0.03％以下である場合（超低炭素鋼）は、炭素含有量には「03」を使用します。→0.03％～0.01％では、実際の数に関係なく「03」と書きます。
• ルール６：ただし、炭素含有量の上限が0.01％（極低炭素）を超えない場合は、炭素含有量に「01」を使用します。 炭素含有量に下限がない場合は、炭素含有量の上限にアラビア数字を使用します。→0.01％未満では、実際の数に関係なく「01」と書きます。
• 合金元素の含有量は、構造用合金鋼と同じ形式で表されます。たとえば、平均炭素含有量が0.20％、クロム含有量が13％の場合、ステンレス鋼の表現は「2Cr13」です。→炭素と合金用成分は、後者の方が桁違いに大きいので数え方が違います。

まとめ　

炭素の含有率を規格化して表示する方法。

大小関係　01＜03＜0＜1＜10

• 炭素含有量の上限が0.08％、平均クロム含有量が18％、ニッケル含有量が9％の場合、クロム-ニッケルステンレス鋼の表現は「0Cr18Ni9」です。
  →炭素は０と書いています。（ルール４による）
• 炭素含有量の上限が0.12％、平均クロム含有量が17％の場合、硫黄添加快削クロムステンレス鋼の表現は「Y1Cr17」です。→炭素0.12→1（ルール１、３による）
• 平均炭素含有量が1.10％、クロム含有量が17％の場合、高炭素クロムステンレス鋼のグレードは「11Cr17」です。
• 炭素含有量の上限が0.03％、平均クロム含有量が19％、ニッケル含有量が10％の場合、低炭素ステンレス鋼の表現は「03Cr19Ni10」です。
• 炭素含有量の上限が0.01％、平均クロム含有量が19％、ニッケル含有量が11％の場合、極低炭素ステンレス鋼の表現は「01Cr19Ni11」です。

＜中国のGB / T221-2008の規制＞

GB / T221-2008では、元素記号とアラビア数字（元素含有量を表す）を使用して、ステンレス鋼と耐熱鋼のグレードを形成します。

１、炭素含有量

• ルール7：2桁か3桁の数字を使用し、炭素含有量の最適な管理値を表します。（それぞれ、1万分の１、１０万分の１で）＊最適な管理値とはこの鋼の製造上の炭素成分管理値です。あくまで管理のための数値で、グレード分けではありません。
  上限＞最適な管理値＞下限。
• ルール8：炭素含有量の上限のみが設定されている場合、上限が0.10％を超えない場合、炭素含有量を表すために制限の数の3/4を使用します。上限が0.10％を超える場合、炭素含有量を表すために制限の数の4/5を使用します。
  ルール８はあくまで素含有量の最適な管理値の決定法です。上限と下限があってその中間あたりに最適な管理値があるはずですが、上限しか指定されていない場合の便法です。0.10％を境に適当な倍率で加減をしています。
  たとえば、上限が0.08％の場合、炭素含有量は06として表され、上限が0.20％の場合、炭素含有量は16として表されます。上限が0.15％の場合、炭素含有量は12として表されます 。
• 炭素含有量の最適な管理値は、ルール８と７によって、

0.08→0.08×3/4＝0.06（％）　　→06
0.20→0.20×4/5＝0.16（％）　　→16
0.15→0.15×4/5＝0.12（％）　　→12

• これは成分グレードの分類表示ではなく、単なる炭素含有量の表示なので、ルール８によって２桁か３桁の、１万分の１か１０万分の１で表示します。

06％＝6/10000　→　06　　　　（10000分の１で２桁）

• ルール9：ただし、超低炭素ステンレス鋼（炭素含有量は0.030％以下）の場合、3桁のアラビア数字を使用して、最適な制御値（100分の1）を表します。
  ＊これは、非常に炭素の率が低いので、ひと桁増やして表示するものです。たとえば、炭素含有量の上限が0.030％の場合、022と表されます。炭素含有量の上限が0.020％の場合、015と表されます。これらは、ルール７によって３桁で

0.030→0.030×3/4＝0.0225　→022
0.020→0.030×3/4＝0.015　 →015
４桁目は切り捨て。

まとめ　　　　　　　　　　

• ルール7：最適な炭素含有量の管理値は、2桁か3桁の数字を使用し、それぞれ、1万分の１、１０万分の１で表します。
• ルール8：炭素成分上限のみ規定されているときの最適管理値は、0.1％を境に3/4と4/5に倍率を変えて算出します。
• ルール9：炭素成分最適管理値は0.030％を境に桁数を変えて表示します　
• 上限または下限のある製品は、炭素含有量×100の形式で表現します。例えば、炭素含有量が0.16％〜0.25％の場合、等級表現では20です。
  （0.16+0.25）/2＝0.205　→　20　　　最適な管理値は平均値で2桁表示。

2、合金元素含有量

• 合金元素とその成分は、元素記号とアラビア数字で表現します。
• ニオブ、チタン、ジルコニウム、窒素などの、含有量は少ないが目的があって鋼に添加されているその他の合金元素はグレードで表現します。
• 例えば、炭素含有量が0.08％以下、クロム含有量が18.00％〜20.00％、ニッケル含有量が8.00％〜11.00％の場合、ステンレス鋼のグレードは06Cr19Ni10です。

0.08×3/4＝0.06　→06

• 炭素含有量が0.15％〜0.25％、クロム含有量が14.00％〜16.00％、マンガン含有量が14.00％〜16.00％、ニッケル含有量が1.50％〜3.00％、窒素含有量が0.15％〜 0.30％、のステンレス鋼のグレードは20Cr15,Mn15Ni2Nです。

（0.15＋0.25）/２＝0.20　→ 20

• 炭素含有量が0.25％以下、クロム含有量が24.00％〜26.00％、ニッケル含有量が19.00％〜22.00％の場合、耐熱鋼のグレードは20Cr25Ni20です。

0.25×4/5＝0.20　→20

 

＜中国の GB / T17616-2013の規制＞

中国の統一デジタルコードシステム（GB / T17616-2013）では、大文字のアルファベットを頭に付け、その後に5桁の数字を付けます。
ステンレス鋼については、次のとおりです。

S ——ステンレス、耐腐食性および耐熱性。
S1——フェライトタイプ。
S2——オーステナイトおよびフェライトタイプ。
S3——オーステナイトタイプ。 マルテンサイト型;
S5——析出硬化タイプ。

溶接および鋳造用のステンレス鋼、鋳造用の耐熱鋼、冶金ステンレス鋼、耐熱鋼などはこれに含まれていません。

 

出典： 中国特钢企业协会不锈钢分会

http://www.cssc.org.cn/page148?article_id=67

※一部修正あり

ステンレス鋼のグレードの紹介 SUS304 / SUS304L / SUS304H

SUS304は、標準的な「18/8」オーステナイト系ステンレス鋼の一種です。

最もよく製品の形態、仕様、表面性状が品揃えされ、最も広く使用されされているステンレス鋼です。

SUS304Lは、炭素含有量が少ないSUS304グレードの一種で、溶接の後のアニーリングを必要とせず、厚い部品（約5mm以上）の製造に広く使用されています。

 

SUS304Hは炭素を多く含み、高温下で使用することができます。

また、オーステナイト構造によって、これらのグレードは凍結するほど寒冷な環境でも優れた靭性を維持します。

 

SUS304ステンレス鋼は、多段階の加工の間にアニーリングをしなくても強力な深絞り加工が可能です。

したがって、主にスタンピングや絞り加工のステンレス鋼部品（水パイプ、中空容器、寸胴鍋など）を製造するための理想的な材料です。

ただし、条件の厳しい用途では、SUS304DDQの深絞りシリーズの選択をお勧めします。

 

耐食性

このシリーズは、通常の大気中や腐食性媒体中のさまざまな環境下で優れた性能を発揮します。

ただし、特定の温度の塩化物中では、孔食や隙間腐食が発生することもあり、60℃以上では応力腐食割れが生じる可能性もあります。

室温では、200mg/リットルの高濃度の塩化物中でも孔食の発生なく耐えることができます。また、60℃では、塩化物が150mg/リットル程度以下であれば、SUS304とSUS304Lの耐食性には差がありません。

 

耐熱性

870℃未満の断続的な使用、あるいは925℃未満の連続使用では、良好な対酸化性があります。

ただし、水溶液中での経時的な腐食が重要な問題となるような条件には、425-860℃でのSUS304ステンレス鋼の連続使用は推奨されません。

SUS304Lステンレス鋼は、この温度範囲で発生する炭化物の沈殿、析出に対して耐性があります。

SUS304Hは、高温下でも強度が高く、500℃を超える、あるいは800℃さえ超える構造および耐圧用途でも普通に使用可能です。

SUS304Hは、425-860℃の温度で鋭敏化（溶体化処理の効果が崩れること）する可能性があります。

＊Solution treatment　溶体化処理：炭素濃度を均一化する処理。

高温で使用しても特に問題はありませんが、水溶液に対する耐食性はいくぶん低下します。

 

熱処理

溶体化処理（アニーリング）

1010-1120℃に加熱した後の急速冷却。

ただし、これらのグレードのステンレスを熱処理によって硬化させることはできません。

 

溶接性能

このシリーズは、優れた溶接性能を備えており、すべての標準的な溶接に（溶材の有無にかかわらず）使用されています。

標準溶接では、308溶接棒をSUS304に、308L（またはシリコン含有量の多い同じグレード）をSUS304Lに適用します。

溶接後に厚い部分に熱処理を行うことができない場合は、SUS304の代わりにSUS321ステンレス鋼も使用可能です。

 

加工性能

SUS304 UGIMA® バー（機械加工性改善グレード）は、SUS304の標準グレードより優れた快削性を備えており、加工速度が上がり、切削工具の摩耗を減らせます。

 

 

ダブルグレード認証

SUS304およびSUS304Lは、一般に、特にシート、チューブ、および丸棒のダブルグレード認証を取得しています。

そのすべての化学成分と機械的特性は、SUS304およびSUS304Lの標準仕様を満足しています。

ただし、ダブルグレード認定製品は、高温での使用が許容されない場合もあります。

 

典型的な用途

食品加工、輸送および保管、特にビール醸造所、ワイナリーおよび乳製品加工の設備、台所の調理台、流し台、諸設備および器具、建築用壁板、手すり、装飾部品、化学輸送コンテナ、熱交換器、組み立てまたは溶接による日よけスクリーン、ねじ留め具およびばね、等。

 

標準化された仕様の特性データ

ASTM A240/A240M規格は平板圧延製品の特性を 規定しています。

チューブと棒材の特性もそれに応じて設定されています。これらはよく似てはいますが、必ずしも同じではありません。

 

材料特性

 

機械的特性

*SUS304Hの粒子サイズの要件：No.7と同等かより粗いこと。

 

物理的性質(アニーリング状態)

 

各グレードに関する国際標準（規格）の一覧

 

可能な代替グレード

• 301/L─硬化率の高い圧延部品と絞り部品などの用途。
• 303─高い機械加工特性、低い耐食性、微細成形と溶接の用途。
• 316─塩化物環境下で高い耐孔食性と耐隙間腐食性が必要な用途。
• 253MA─良好な熱安定性が必要な用途。1150℃以上に最適。
• 430─低コストかつ、ほどよく優れた耐食性と機械加工特性を要する用途。

 

出典： 中国特钢企业协会不锈钢分会

https://mp.weixin.qq.com/s/VwtPTL-wUXjbuFkb9r1abg

 

ステンレス鋼はどうして錆びないのか？

 

■ 鉄筋はどうして錆びるのかを最初に理解する。

周知のように、自然界の金属のうち、金、白金などの貴金属が遊離金属の状態で存在していることを除き、他の金属は、例えば鉄（Fe）の場合、自然界では磁鉄鉱（Fe₃O₄）や褐鉄鉱（Fe₂O₃・xH₂O）などの鉱石の形で非常に安定した状態で存在している。

一方で、人々は冶金により、鉄鉱石を鋼鉄に変化させ、すなわち鋼鉄を酸化鉄（鉱石）の安定な状態から不安定な状態へと変化させた。自然界の万物は全て、不安定な状態から安定な状態に「回帰」するきわめて強い傾向があり、これは自然の秩序である。鋼鉄が錆びるのは、この「回帰」現象の自然な反映である。

「錆びること」は、鋼鉄と大気中の酸素との作用であり、表面にFe ²⁺、Fe³⁺が形成されるが、これらは保護性のないゆるくてはがれ落ちやすい、鉄が豊富な酸化物又は水酸化物である。すなわち、鋼鉄がまた変化して「鉱石」に戻るのである。

鉄が錆びるのは、鉄が金属からFe³⁺に変化するイオン化のプロセスにおける典型的な腐食現象である。鋼鉄が錆びること（腐食）を防止するため、人々は表面に塗料などの措置を人為的に取ることによって、大気と鋼鉄が互いに接触するのを防止するしかない。しかしながら、塗料が一旦損傷すると、鋼鉄はさらに錆び続ける可能性がある。

 

 

■ ステンレス鋼はどうして錆びないのか。

ステンレス鋼が錆びないことは、かつて人々から「非常に不思議な」な現象だと考えられていた。しかしながら、長い間の研究と実践により、人々はこのことについて既にはっきりと理解している。すなわち、ステンレス鋼が錆びないことと、鋼鉄が錆びることの二つの事柄は、同一の自然現象に属する。

研究により、鋼の中のクロム含有量が増加するにつれて、鋼の耐蝕性が増加することがわかった。以下の曲線から、鋼の中のクロム含有量が11〜12%以上になった後、鋼の大気中の腐食性が「錆びる」から「錆びない」に突然変化することを見て取ることができる。これは鋼の中のクロム（Cr）と空気中の酸素（O₂）が結合して、鋼の表面に非常に薄い、無色透明な、十分に光沢のあるクロムが豊富な、一層の酸化膜が自動的に形成されるためである。この層の膜は保護膜と呼ばれ、正にこれはステンレスが錆びないように保護して、新品同様ピカピカにさせている。

 

 

■ なぜ酸化クロムは鋼を錆びから保護できるのか。一方、酸化鉄はより速く腐食するか。

クロム原子の大きさは酸化クロムの大きさと似ているため、それらは金属表面上にきちんと配置され、わずか原子数個の厚さの安定した層を形成できる。一方、鉄原子は酸化鉄よりだいぶ小さいため、形成されるのはゆるい酸化物で、はがれ落ちやすい。

ステンレス鋼の表面層は肉眼では見えない保護膜である。非常に薄い（約2～5㎚ナノメートル）が、表面に連続的にしっかりと付着しており、非常に安定していて、はがれ落ちにくい。酸素が存在する限り保護膜が自然に形成され、たとえ損傷してもすぐに自己修復する。

クロム含有量が多ければ多いほど、保護膜はより強固になる。鋼の中のクロム含有量が≧19%まで増加した時、鋼の保護膜は結晶質膜から非晶質膜へと変化する。非晶質膜は欠陥が少なく、表面が均一で、クロム元素がより豊富に集まりやすい構造であるため、普通の結晶質膜と比較して、より優れた強度及び耐蝕性を有する。

 

■ 結論：ステンレス鋼はどうして錆びないのか？

ステンレス鋼の錆びない性質は、鋼の中のクロム含有量によって決定される。クロムがないステンレス鋼はない。国内外における多くの研究と実践により、クロムは、鋼を不動態化させ、かつ鋼に錆びない性質、耐蝕性を持つようにさせ、かつ工業的使用価値を有するようにさせる唯一の元素であることが明らかになった。ステンレス鋼は、クロム無しでは存在しえない。

 

出典：中国特钢企业协会不锈钢分会
https://mp.weixin.qq.com/s/8lVLiJk7VJXgEs0OyPMNKA

2018年第１四半期のステンレス鋼生産量は9.5%増に

国際ステンレス鋼フォーラム(ISSF) は、2018年第１四半期において、溶解工場におけるステンレス鋼の生産量が、前年比9.5%増の1億2800万トンになったと発表しました。

 

溶解工場におけるステンレス鋼生産量（トン）

Region	Quarter			+/- %	+/- %
	1/2017	4/2017	1/2018	q-o-q	y-o-y
Europe	1,980	1,830	2,014	10.0%	1.7%
USA	721	654	718	9.8%	-0.4%
China	6,125	6,652	6,524	-1.9%	6.5%
Asia w/o China and S.Korea	1,992	2,105	2,072	-1.6%	4.0%
*Others	845	1,304	1,439	10.3%	70.2%
Total	11,664	12,545	12,767	1.8%	9.5%

※*Others：ブラジル、ロシア、南アフリカ、韓国、インドネシア

出典：国際ステンレス鋼フォーラム(ISSF)

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ダウンロード(中国語)

マルテンサイト・ステンレス鋼

国際ステンレススチールフォーラムは、マルテンサイト・ステンレス鋼に関する冊子を発行しました。

マルテンサイト・ステンレス鋼は、重量比に対する優れた強度、強い耐食性、高い硬度を誇り、様々な応用が可能です。その中でもよく知られているのが、鋭いエッヂを維持できるナイフスチールとしての応用でしょう。

マルテンサイト・ステンレスの更なる改善と成長の為には、現存のそして潜在的な用途について調査するとともに、実際に本材料を使用し、その価値について専門家と議論を深めることができる実際の製作者から、材料に関する技術的情報や実績について情報提供してもらうことが不可欠でした。

この冊子が、製造者、小売業者、エンドユーザーにとって市場開発活動に役立つツールとなれば幸いです。

冊子は、こちらから無料でダウンロードできます。

 

出典：Team Stainless

ステンレススチールの継続的安全性を確認

ニッケル協会は、病院環境におけるステンレススチールの使用の継続的安全性を確認した第三者による報告を喜ばしく受け止めています。

チームステンレスは、マンチェスターメトロポリタン大学とアグロパリテックに、病院環境におけるステンレススチールの殺菌効果検査のための研究を委託しました。
既存の研究結果は、新品のステンレススチールの殺菌効果を検査したものばかりでしたが、今回の研究は新品のものと人為的に表面を経時させたものの両方をテストするよう特別に計画されたものです。汚染／洗浄の検査計画書は、まず通常の使用において、複数の洗浄サイクルによる経時効果を反復するように設計されました。

様々な表面仕上げを施したAISI 304およびAISI 316 (病院環境で通常使われるステンレススチールの2グレード)の新品と経時サンプルを、それぞれ院内感染に関連してよく発見される細菌に汚染させました。次に、これらのサンプルを適切な消毒剤で除菌し、細菌の有無を分析しました。その結果、グレードや表面仕上げに関わらずステンレススチールが新品であれ経時化したものであれ、殺菌の効果に明らかな違いがないことが分かりました。この新たな研究結果により、院内感染に関係する細菌に対してのステンレススチールの殺菌効果、およびステンレススチールが病院環境で使用する器具として今後も相応しいということが確認されました。

 

出典：Team Stainless

液状シリコーンゴムについてのご提案

はじめに

シリコーンゴムは、当初、熱抵抗特徴のあるエラストマーとして天然ゴムや合成ゴムの代わりに開発されました。シリコンの原料は二酸化ケイ素(SiO2)、つまり石英などの鉱物や砂などで、どこにでも沢山あります。

自然災害による供給不足に影響される天然ゴムや市場動向で変動する石油価格に影響される合成ゴムの原材料と違い、シリコーンゴムの原材料供給はその豊富さにより安定しています。

価格と供給不足の大幅な変動の懸念が少ないことは、シリコーンゴムが製造原料として優れている理由のうちの1つです。

 

シリコーンゴムの特性

開発当初、シリコーンゴムはしばしば軍用及び航空宇宙産業用材料として選ばれていました。これは下記の幾つかの特性のためです。

1.　耐熱温度範囲　:　-120～350℃　(華氏　-184～662)

2.　耐環境性　　　:  オゾン、UV、熱、その他劣化につながる厳しい環境に耐えることができる

3.　不活性、安定、非毒性

4.　多種類の硬度計の計測に適応

5.　高弾力性と弾力性　低圧縮永久歪

6.    誘電体 : 10¹⁵Ω*cm　電気絶縁体

軍用と航空宇宙産業にシリコーンゴムの使用が制限されていた理由は、新素材の高い初期コストのためでした。シリコーンゴムの特性を使うメリットは年月を経ていく中で、技術者がより多くの応用方法を見つけることを可能にし、その需要増により価格も下がっていったのです。今日、シリコーンゴムは自動車、電子機器、食品加工、包装、医学、電力、LED、太陽エネルギーなど、毎日私達が見る様々な製品に使用されています。

 

自動車用 ガスケット、シール、Oリング、 点火ワイヤー、スパークプラグケーブル
電力業界用 高電圧ケーブル端子、真空複合管、回路遮断器他
食品関係用 台所用具、乳幼児製品
医療用 カテーテルチューブ、貯蔵器
ローラー関係	レジャー用品
繊維関係 コーティングと合成皮革
LED製品 LED密封、高屈折率SMD封止用接着剤、ポッティング接着剤等
太陽エネルギー 太陽エネルギーパネル、レンズ

しかし、シリコーンゴム材料にも短所はあります。引張強度は天然ゴムよりも低い為、負荷や物理的な磨滅・研磨には強くありません。また、高濃度の酸性とアルカリ性には弱く、ＰＨ値５～９が適当な環境として必要です。

 

固形シリコーンゴム(ミラブル) VS 液状シリコーンゴム (LSR)

シリコーンゴムには固形と液状の二種類があります。固形のシリコーンゴムは、しばしば「ミラブル」又は「高濃度」ゴムと呼ばれています。それに対し液状シリコーンは “ＬＳＲ”（液状シリコーンゴム）、“ＬＩＭ” （液状射出成形材）と呼ばれています。液状シリコーンに比べ固形シリコーンは工業用として長い歴史がありますが、その理由は材料価格が安く、その使用方法が以前からある天然ゴムや合成ゴムに似ていた為です。しかし、固体シリコーンゴムに比べて液状の利点（以下で紹介します）は多いため、LSRの需要は急激に増加しています。

 

液状シリコーンゴム (LSR)

LSRの研究開発は、ダウコーニング、GE、ワッカー、信越などの企業を中心に1980年代に始まり、1985年には工業市場で入手可能となりました。しかし、多くの産業でLSRが採用され、需要が急速に増加するのは1990年以降です。現在の世界の年間消費量は90,000から100,000トンに達し、今後5〜10年の間にLSRの世界的な需要は年率8％、年間15万トン以上の成長が見込まれています。アジアでの増加比率（例えば中国10～15％）は西欧より高い(例えばアメリカ,ＥＵ）と予測されています。

液状シリコーンゴムは固形タイプに比べ幅広い製造工程に対応できるというメリットもあります。固形タイプの製造工程はしばしば圧縮成形または押出に限定されますが、LSRは射出成形、注入、冷却、噴霧、押出しおよびカレンダー加工に適しており、この柔軟性によりユーザーはニーズに合った最も実現可能な製造方法を選択する事ができます。

例えば大量生産の場合、LSRはプラスチックのように射出成形することができ、圧縮成形に比べて以下の利点があります。

1. 短いサイクルタイム
   LSRの射出成形の工程時間は数秒程度で済みますが、圧縮成形は数分必要です。
2. 人的作業の削減
   射出成形工程を自動化することにより人手が削減できます。圧縮成形では、作業者が最初に金型内に材料を入れ、工程終了時に金型から製品を取り除く必要があります。
3. 材料使用量の削減
   コールドランナーシステムでLSRは射出成形できるため廃棄材料が少なくなります。精密な金型設計によりバリが低減、または無くせれば、材料の消費量およびそれらを除去する手作業等のコストがさらに低減されます。
4. エネルギー消費の削減
   低温でLSRを成形して硬化させることができ、電気等の消費量を削減できます。
5. 取扱い材料の削減
   固体シリコーンゴムは、成形する前に顔料と添加剤を混合する必要があります。 一方、LSRは直ぐに使用できるペールまたはドラム缶に入っており、ユーザーでの材料の追加処理が不要です。また、手作業による混合でのロット毎の原料のばらつきが減少し、一貫した品質の製品が得られます。

かつて固体と液状のシリコーンゴムの価格差は材料選択の決定に影響を及ぼすほど大きいものでしたが、LSRの製造業者が市場の需要を満たすために生産能力を増やすにつれて、LSRの価格はスケールメリットから長年にわたり低下し、両者の差はLSRを使用する利点が価格差を上回る点まで小さくなりました。これは、今後LSRの世界需要が健全なペースで成長し続ける理由となっています。

 

 

中国での液状シリコーンゴムパートナー

過去数年間、弊社は海外市場を開拓するために中国の信頼できるLSR製造メーカーと協力してきました。高分子重合化学の学位を持つ社長が21世紀の変わり目に設立した、白金硬化、二成分LSR製造の先駆者的会社です。

そのLSRを合成する技術は自社独自のもので非常にユニークです。彼らは研究開発に注力することで、年間生産量で世界トップ5のLSR生産社のひとつになるよう推進してきました。

深センに本社を置き、中国南部に生産拠点で国内（売上高の60％）及び海外（売上高の40％）の需要に対応しています。現在の年間生産能力は4,000トンを超えていますが、2017年中頃に東中国の生産拠点を増設することにより8,000トン以上に倍増する予定です。

彼らの大きな特徴のひとつはR＆Dに注力していることですが、その為に1,500平方メートル（16,000平方フィート以上）のR＆Dセンターを作り、その研究所設備に1,000万元（約1.5百万米ドル）以上を投資しています。

R＆Dチームは20人以上のメンバーで構成されており、その殆どが学士、修士または博士号取得者であり、全従業員の10％以上を占めています。

化合物研究室、処理工程研究室、光電テスト研究室、機械テスト研究室、クロマトグラムと熱特性解析研究室、新エネルギー研究室、サンプリングやパイロットテストのワークショップ等、さまざまな部門がR＆Dセンターを構成し、このR＆Dセンターは、多くの有名大学や企業と提携し、LSRのエンジニアリングセンターとしての深セン市と広東省の認定を受け、国の研究プロジェクトの実験拠点にもなっています。

R&Dセンター	HAAKEレオメーター
ガスクロマトグラフィ質量分析計
LED分光学分析システム	フーリエ変換赤外分光光度計
耐トラッキング性試験装置	熱伝導率測定装置
ゲル浸透クロマトグラフィー	熱重量分析計

R＆D分野での強みを活かし600種類以上のLSR製剤を開発、幅広い選択肢を提供し様々な製品アプリケーションに対応しています。また、既に認可されている及び審査中のLSR関連プロセス特許22件を保有しています。

熱衝撃試験室

水平-垂直火炎試験室

工場はISO9001 2008、ISO14001 2004およびOHSAS18001 2007認証を取得しています。またERP/CRMシステムでの顧客業務管理、厳格な品質管理と品質検査により、安定して優れた製品の提供が行われています。

世界最大のLSR生産社の1つですが、お客様からのカスタマイズされた処方にも喜んで対応しており、開発の最低必要条件は他社に比べても軽微になっています。柔軟性を持って、数百トンではなく、数百キロ程度の少量注文、開発についても喜んで対応いたします。

 

ダイナオックス株式会社からのご提案

弊社は国際貿易で30年以上の経験を有し、コミュニケーション、プロジェクト管理、その他様々なサポートを提供してまいりました。協力会社の皆様ととともに常に革新、改善、長期的なパートナーシップを目指しています。

液状シリコーンゴムでの価格、品質、仕様等で問題解決をお探しの皆様、ぜひ一度お問い合わせください。

 

金属ローラー表面の摩擦力制御について

金属ローラー表面にコーティング処理を施すことにより、表面摩擦力を制御する事が可能です。

弊社でのアルミローラー表面のコーティングによる摩擦力の制御について、以下に具体例をご紹介させていただきます。

 

アルミローラー表面に対し、より摩擦力を向上させるコーティングと、より摩擦力を低減させるコーティングがあります。

摩擦力向上にはウレタンコート、摩擦力低減にはフッ素コートが一般的です。

 

１．摩擦力向上

摩擦力を向上させるコートとして、ウレタンコーティングを施す方法があります。
ウレタンコート材料の種類、発泡ウレタン材料等のコーティング材料選択により、摩擦力レベルを使用ニーズに合わせ、制御する事が出来ます。（下図参照）

【応用例】中間転写ベルト駆動ローラー等

（動的摩擦力：弊社測定法による）

 

 

2．摩擦力低減

摩擦力を低減させるコートとして、フッ素コーティングを施す方法があります。
フッ素コーティングを行うと、摩擦力を低減させる事ができます。同時に、ゴミ等の付着を低減させる防汚効果も期待できます。
また、フッ素材料に微粒子を添加することにより、より一層の摩擦力低減、防汚効果の向上が期待できます。
使用ニーズに適合した、コーティングの選択が可能です。（下図参照）

【応用例】：デカーラーローラー等

（動的摩擦力：弊社測定法による）

 

3．各種コーティングローラーのご紹介

弊社では各種コーティングの検討を行っております。
下記に開発製品のご紹介をさせて頂きます。

(当社グループ Dongguan DS Metal Works Co., Ltd. による)

●発泡ウレタンコート（非導電、導電）

摩擦係数が高く、高摩擦力が必要な用途に有効です。 また、弾性があり、摩擦力の耐久安定性も確保出来ます。

 

●ウレタンコート（非導電、導電）

摩擦係数が高く、高摩擦力が必要な用途に有効です。

 

●フッ素コート（非導電、導電）

非粘着性、耐熱性が必要な用途に有効です。

  

●ビーズコート（非導電）

ビーズ粒子によるスペーサー効果により、紙粉等によるコート表面の防汚に有効です。

 

●セラミックコート（非導電、導電）

グリップ力、耐摩耗性が必要な用途に有効です。

コーティングに関してご要望がありましたら、どうぞお気軽にお問合せください。
皆様からのご用命をお待ちしております。

 

 

鋼管 シームレスとセミシームレスの違い

◆◆シームレスパイプとセミシームレスパイプ◆◆

『シームレスパイプ』とは継ぎ目のないパイプで、丸棒の中心を押しひろげて中空にした継ぎ目のないパイプです。

『セミシームレスパイプ』とは継ぎ目のあるパイプで、鋼板を円筒状に加工し溶接したあと引抜き加工などをしており、外観では継ぎ目が目立たないパイプです。

 

1. シームレスパイプ

■ 製造方法

代表的な製造方法はマンネスマン法といい、丸棒形状のビレットを高温に加熱し、外周より圧縮しながらその中心をプラグという工具を押しあててビレットに穴を開けパイプにします。

この製造方法は大量生産に向いています。大口径の対応が可能で、厚肉品の製造にも向いています。

■ 特徴

接合部がありませんので材料本来の性能が出ます。製造方法の点から寸法精度はあまり良くありません。

● 製造工程のイメージ図

 

 

2. セミシームレスパイプ

■ 製造方法

材料はビレットではなく鋼帯（コイル材）を使います。電気抵抗接合による電縫鋼管の場合、アンコイラーなどの機械を用いて鋼帯を連続的に引き出し、円筒状にフォーミングしていきます。

接合部に大電流を流して高温状態にし、押しつけて突き合わせ、電気抵抗溶接により溶接接合します。組織が溶融して接合するため溶接材は使いません。接合部のビード（溶接の盛り上がり）は削り取ります。冷却ののち矯正や引抜加工を行ないます。

■ 特徴

比較的小ロット生産向きです。柔軟な寸法設定が可能で寸法精度が良好です。

● 造管工程のイメージ

 

● 引抜工程のイメージ図

 

3. 鋼管の使い分け

■ 配管用鋼管

パイプの内側に流体（気体や液体など）を流す目的で使用する鋼管です。

外径はA呼称、肉厚はスケジュール番号で設定されています。スケジュール管と呼ばれるパイプが一般的（例　ガス管や水道管など）。基本的に規格サイズ以外は流通していません。

スケジュール管に対して、径の実寸値（ミリ、インチ）で設定されている鋼管は“パイプ”に対して“チューブ”と呼ばれます（例　油圧配管やエアコンの配管など）。こちらも基本的に規格サイズ以外は流通していません。

■ 構造用鋼管

建築用途と機械部品用途で種類や流通が異なります。建築用途の場合は配管用鋼管のように規格サイズがあります。

機械部品用鋼管は種類が多く流通していますので、それぞれの用途や要求品質に合わせて慎重に選定する必要があります。

 

4. 鋼管の選定

鋼管を選定する際は、規格サイズの鋼管を選定すると流通量が多いため、業者の選択肢も広がりますので一般的に納期は早く、価格も安価になります。

規格サイズ以外の鋼管が必要な場合、サイズにもよりますが、材料製造ロットが比較的小さく、また寸法の自由度が高いセミシームレスが有利でしょう。

 

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