金属製の機器を設計する際、多くのエンジニアは市場で最も強く、最もコスト効率の良いオプションを探します。
ほとんどの金属はいずれかの時点で腐食の影響を受けますが、金属の中には腐食のプロセスを長引かせたり、完全に回避したりする耐腐食性の特性を持つものが多くあります。 どの金属にも利点がありますが、腐食は後々多くの問題や費用を引き起こす可能性があるため、耐食性は重要な特性です。 ここでは、機器に最も適した耐食性のある金属について詳しく見てみましょう。
ステンレス
ステンレスには様々なグレードがあり、それぞれに酸化して錆びやすい鉄分が含まれています。 しかし、それぞれの鋼種には、鉄よりもさらに反応性の高いクロムが多く含まれています。 クロムが反応すると、金属の表面に酸化クロムが形成され、これが腐食に対する保護膜となります。 ステンレス合金に含まれるクロムの量が多ければ多いほど、耐腐食性は高くなります。
ステンレス鋼の代表的なグレードには、304、316、430があります。 316は、18%のクロムに加え、ニッケルとモリブデンが含まれており、耐腐食性をさらに高めています。
このグレードは、非常に耐性が高いため、厳しい海洋環境で使用されることが多いです。
亜鉛めっき鋼板
亜鉛めっき鋼板は、他の金属に比べて耐食性に劣りますが、亜鉛が1層だけコーティングされているため、腐食を防ぐことができます。 亜鉛のコーティングは、酸素や水が鋼に接触するのを防ぐバリアの役割を果たします。 亜鉛メッキ鋼板は、腐食の進行を大幅に遅らせることができますが、それでも時間の経過とともに錆びてしまいます。
ガルバリウム鋼板の等級については、等級の数字が大きいほど亜鉛の層が厚くなり、耐腐食性も高くなります。
アルミニウム
アルミニウムには、それ自体で腐食に対する保護を作り出す力があります。 アルミニウム合金には鉄分が含まれておらず、鉄分がなければ実際には錆びることはありません。 しかし、水に触れると酸化し、薄い酸化アルミニウムの皮膜ができ、これが腐食を防ぐ硬い保護膜となります。
このように酸素や水に強い性質を持つアルミニウムは、自然の風雨にさらされることの多い航空母艦や自動車、自転車の部品などに使われています。
赤系金属
銅、ブロンズ、真鍮などの赤系金属は、鉄分をほとんど含まないものが多く、アルミニウムと同様に錆びにくい性質を持っています。 これらの金属が酸化すると、腐食はしませんが、長時間酸素に触れていると緑色に変色することがあります。
銅が酸化してできた緑色の層をグリーンパティナといいます。
酸化した銅の上にできる緑色の層を「グリーン・パティナ」といいますが、この色は見栄えが悪いかもしれません。