耐食性の鍵
クロムは防錆の要ですステンレス鋼表面に極めて薄く緻密な酸化クロム不動態膜を形成し、腐食性媒体を隔離します。ニッケルの主な機能は、この生命の膜を強化し安定化させることです。酸性、アルカリ性、または塩化物イオンを含む溶液（海水など）などの過酷な環境では、純クロム鋼の不動態膜は十分に安定しない場合があります。ニッケルを添加することで、鋼材の損傷後の自己修復が促進され、保護膜が再形成され、複雑な媒体における孔食、隙間腐食、応力腐食割れに対する耐性が大幅に向上します。ニッケルはステンレス鋼の「耐食性ライン」を基礎レベルから上級レベルへと引き上げたと言えるでしょう。
靭性と延性を高める
ニッケルを含まないフェライト系またはマルテンサイト系ステンレス鋼は強度は高いものの、特に低温では脆くなる傾向があります。ニッケルの添加は、鋼の結晶構造に「軟化剤」を注入するようなものです。これにより、鋼は強度を維持しながら、優れた靭性（き裂進展に対する抵抗力）と延性（塑性加工性）を獲得することができます。これは、ニッケル含有ステンレス鋼（一般的なSUS304タイプなど）は、薄板への圧延加工が容易で、水槽や配管への深絞り加工、あるいは建築物の複雑な曲面への成形にも適しています。さらに、ニッケルはステンレス鋼特有の、わずかにオフホワイトがかった銀色の光沢に貢献し、よりエレガントで美しい外観を実現します。
オーステナイト構造の「安定剤」
これはステンレス鋼におけるニッケルの最も重要な冶金学的役割である。ステンレス鋼の微細組織は主に以下の通りである。オーステナイト, フェライト, マルテンサイトなどが挙げられる。中でも、オーステナイト組織（面心立方結晶構造）は、材料に非磁性、高靭性、優れた溶接性、加工硬化能を与える。ニッケルはまさにオーステナイト形成に重要な元素である。クロムニッケルステンレス鋼(304 には 8% のニッケルが含まれ、316 には 10～12% のニッケルが含まれるなど)、適切な量のニッケルが含まれているため、室温や低温でも鋼の微細構造はオーステナイトとして完全に安定した状態を保ちます。
ステンレス鋼の加工性能を最適化
のメリットニッケル製造工程全体を通して、ニッケル含有オーステナイト系ステンレス鋼は溶接時に、溶接部の熱影響部において硬くて脆いマルテンサイト組織を形成する可能性が低いため、溶接継手の性能が向上し、溶接部における耐食性も均一になります。熱処理工程では、ニッケル含有鋼熱処理の影響を受けにくく、性能を制御しやすくなります。
投稿日時: 2025年12月2日
