主な違い – 合金鋼と非合金鋼
合金鋼と非合金鋼は、2種類の鋼の名称に使われる化学用語です。
鋼は金属の合金です。
鉄と、炭素などの他の元素で構成されています。
非合金鋼は、鉄を精錬する際に元素を添加しないものです。
鉄は、安価で生産しやすい、強度があるなどの理由から、世界中で広く使われている。
鋼は、その特性によってさまざまなグレードがあります。
合金鋼は鋼の一種で、鉄と炭素以外の元素を多量に含んでいる。
合金鋼と非合金鋼の主な違いは、合金鋼では製錬時に鉄に他の元素が添加されるのに対し、非合金鋼では製錬時に元素が添加されないことである。
合金鋼とは
合金鋼とは、鉄と炭素とその他の元素で構成される鋼の一種である。
他の元素としては、マンガン、シリコン、ニッケル、チタン、銅、クロムなどが一般的に含まれる。
これらの元素は、混ぜ合わせて合金を作るため、合金元素と呼ばれる。
これらの元素を添加する目的は、鋼の特性を向上させることである。
合金鋼は次のように2つに分けられる。
- 低合金鋼
- 高合金鋼
合金鋼には、低合金鋼と高合金鋼の2種類があります。
低合金鋼は、合金元素の含有量が少ない。
低合金鋼は合金元素の含有量が少なく、高合金鋼は合金元素の含有量が多い。
合金鋼はクロムなどの元素を含んでいるため、耐食性に優れている。
通常、合金元素は鋼の硬度や耐久性を向上させるために添加される。
例えば、ステンレス鋼は合金鋼の一種です。
鉄や炭素などとともに、約10％のクロムを含む元素が混合されている。
耐食性に優れているため、キッチン用品の製造に使われている。
図1: ステンレススチール製の腕時計。
ステンレス鋼は、合金鋼の代表的なものです。
合金には大きく分けて置換型合金と格子間合金の2種類があります。
合金の製造に溶融金属を使用する場合、原子の大きさによって、どちらのタイプが形成されるかが決まります。
混ぜる金属の原子が比較的同じ大きさであれば置換型合金ができ、一方の金属原子が他方より小さければ格子間合金ができます。
非合金鋼とは
非合金鋼とは、製錬時に他の元素を添加しない鋼の一種である。
製錬は、鉱石から金属を取り出す工程です。
この工程では、鉱石を加熱して溶かす。
鉄鉱石に含まれる不純物を除去するのが製錬です。
製錬は炭素を除去するために何度も行われる。
炭素が多すぎると非合金鋼とはいえない。
炭素の含有量は1％程度に落とす必要がある。
合金鋼の製造では、鉄にクロムやコバルトなどの元素を添加するが、非合金鋼の製造では、それ以外の元素は添加しない。
鉄とわずかな炭素以外の元素がないため、非合金鋼は耐久性や柔軟性に劣る。
そのため、この鋼は焼き戻しという工程を経る必要がある。
焼き戻しとは、鉄を高温で加熱することで、溶接時に発生する割れに敏感になるようにすることである。
図2：非合金鋼の応用例として、錬鉄製のフェンスが挙げられる。
鍛鉄は、炭素がほとんど含まれていないため、非合金鋼と呼ばれる。
非合金鋼は、高い強度が要求される建築分野で使用される。
コンクリートの補強、ゲートやフェンスの製作などに使われる。
合金鋼と非合金鋼の違い
定義
合金鋼。
合金鋼とは、鉄、炭素、その他の元素で構成される鋼の一種です。
非合金鋼。
非合金鋼とは、製錬中に他の元素を添加しない鋼の一種。
炭素の存在
合金鋼。
合金鋼は炭素が多く含まれている。
非合金鋼。
非合金鋼は、炭素の含有量が少ないか全くない。
製錬
合金鋼。
合金鋼は、製錬の際にさまざまな元素を添加して作られる。
非合金鋼。
非合金鋼は、製錬時に他の元素を添加しない。
腐食
合金鋼。
合金鋼は鉄を含むため、耐食性に劣る。
非合金鋼。
非合金鋼は、鉄分を多く含むため、腐食が激しい。
例
合金鋼。
ステンレス鋼は、合金鋼の良い例です。
非合金鋼。
非合金鋼：鍛鉄は非合金鋼の良い例です。
結論
合金は、2つ以上の金属成分の混合物またはブレンドです。
それは均質であるか不均質であるかのどちらかです。
合金鋼は、その化学組成に鉄、炭素およびいくつかの他の元素を含む鋼の一種である。
合金鋼と非合金鋼の主な違いは、合金鋼は製錬中に他の元素を加えた鉄で構成されているのに対し、非合金鋼は製錬中に元素を加えていないことです。
