ステンレス鋼は海水で錆びますか？

ステンレス鋼は耐食性があることで知られていますが、疑問が残ります。ステンレス鋼は海水で錆びるのでしょうか? 答えは単純に「はい」か「いいえ」ではありません。海洋環境におけるステンレス鋼の耐食性にはいくつかの要因が影響するからです。

この記事では、ステンレス鋼のさまざまなグレード、それらの耐腐食性、および海水中でステンレス鋼が錆びる原因となる要因について説明します。

耐腐食性グレードおよび合金

ステンレス鋼は、鉄、クロム、その他の元素の合金です。クロム含有量は通常 12-30% で、金属の表面に酸化クロムの保護層を形成し、腐食を防ぎます。ステンレス鋼のグレードによっては、特に海水環境では他のグレードよりも耐腐食性が優れています。

304/L ステンレススチール

304 および 304L ステンレス鋼は最も一般的なグレードで、さまざまな環境で優れた耐腐食性があることで知られています。これらのオーステナイト グレードには、18 ～ 20% のクロムと 8 ～ 10.5% のニッケルが含まれています。多くの用途に適していますが、塩化物含有量が多い過酷な海洋環境では十分な耐腐食性が得られない場合があります。

316/L ステンレススチール

316 および 316L ステンレス鋼もオーステナイト系グレードで、クロム 16-18%、ニッケル 10-14%、モリブデン 2-3% が含まれています。モリブデンを添加すると孔食や隙間腐食に対する耐性が強化され、これらのグレードは海水用途により適したものになります。316 および 316L は、しばしば「マリングレード」ステンレス鋼と呼ばれます。

二相ステンレス鋼

2205 や 2507 などの二相ステンレス鋼は、オーステナイトとフェライトからなる 2 相の微細構造を持っています。これらは、特に塩化物含有量が高く、温度が高い環境では、オーステナイト系グレードよりも強度と耐腐食性が高くなっています。二相ステンレス鋼は、要求の厳しい海洋用途に最適です。

ステンレス鋼が腐食に抵抗する仕組み

ステンレス鋼は、酸素にさらされると表面に形成される酸化クロムの不動態層によって腐食に抵抗します。この薄く目に見えない層はバリアとして機能し、下にある金属のさらなる酸化と腐食を防ぎます。この不動態層が損なわれない限り、ステンレス鋼は耐腐食性を維持します。

しかし、不動態層は、表面の損傷、不適切な洗浄、強い化学薬品への曝露など、さまざまな要因によって損なわれる可能性があります。不動態層が破壊されると、ステンレス鋼は腐食に対して脆弱になり、特に海水中の塩化物イオンの存在下では腐食が起こりやすくなります。

ステンレス鋼が海水で錆びる原因

• 使用されるステンレス鋼のグレード: 304 や 304L などの低グレードのステンレス鋼は、過酷な海洋環境では十分な耐腐食性を発揮しない可能性があります。
• 塩化物濃度水中の塩化物濃度が高くなると、孔食や隙間腐食のリスクが高まります。
• サービス温度: 温度が上昇すると腐食速度が加速し、保護パッシブ層が弱まる可能性があります。
• 水の流量と水中の酸素濃度: 停滞した環境や酸素の少ない環境では、局所的な腐食セルの形成が促進される可能性があります。
• 清掃とメンテナンスの頻度: 清掃が不適切または不定期であると、表面に塩分やその他の汚染物質が蓄積し、腐食の原因となります。
• 海水との接触時間: 塩水に長時間さらされると腐食の可能性が高まります。
• 異種金属との接触によるガルバニック腐食ステンレス鋼が炭素鋼などの貴金属と直接接触すると、ガルバニック腐食が発生する可能性があります。
• 不動態層を損なう表面の損傷や欠陥: 傷、溶接、その他の表面の凹凸により不動態層が破壊され、腐食の開始点となる可能性があります。

海水環境に適したステンレス鋼の種類

海洋用途では、十分な耐食性を備えたステンレス鋼グレードを選択することが重要です。最も適したタイプには次のものがあります。

• 316および316Lステンレス鋼
• 二相ステンレス鋼（2205、2507）
• スーパーオーステナイト系ステンレス鋼（254 SMO、AL-6XN）
• スーパー二相ステンレス鋼（ゼロン100、フェラリウム255）

海水中のステンレス鋼の腐食防止

1. 材料の選択: 特定の環境と用途に十分な耐食性を備えたステンレス鋼グレードを選択してください。
2. 設計上の考慮事項: 隙間、よどんだ場所、異種金属との接触を避けてください。必要に応じて適切な断熱材と保護コーティングを使用してください。
3. 定期的な清掃とメンテナンス: 定期的にステンレス鋼の表面を清掃し、塩の堆積物やその他の汚染物質を除去してください。中性洗剤を使用し、不動態層を損傷する可能性のある研磨剤を使った清掃方法は避けてください。
4. 陰極保護場合によっては、ステンレス鋼に電流を流すことで腐食を防ぐために陰極防食システムを使用することができます。

よくある質問

海水に最適な金属は何ですか?

海洋グレードのステンレス鋼 (316L または 316) は、海水用途で最も耐腐食性と耐久性に優れた金属です。モリブデンが含まれているため、塩分による腐食に対する耐性が向上します。

塩水で錆びない金属は何ですか?

海水中で錆びたり腐食したりしない金属は存在しません。しかし、ステンレス鋼、銅ニッケル、チタンなどの特定の合金は、海洋環境において優れた耐腐食性を発揮します。

海の近くではステンレス鋼は錆びますか？

選択したグレードが海洋環境に適していない場合、または表面の損傷、不適切な洗浄、異種金属との接触などの要因によって耐腐食性が損なわれると、ステンレス鋼は海の近くで錆びる可能性があります。

ステンレス鋼は海水中でどれくらいもちますか?

適切な選択と注意を払えば、ステンレス鋼は海洋用途で何十年も使用できます。