安くて強いか、錆びないか。役どころが違います。

炭素鋼はほとんどが鉄です。その鉄が酸素と水分に出会えば酸化鉄、すなわち錆になります。守る壁はなく、錆は剥がれ落ちて新しい鉄を露わにします。ステンレス鋼には10パーセントを超えるクロムが入っており、薄い酸化クロムの保護膜を作ります。この膜は傷つけられても自ら塞がり、それ以上の腐食を食い止めます。ステンレスをステンレスたらしめているのは、この不動態皮膜なのです。

あります、それも多くの手立てが。亜鉛めっき、粉体塗装、塗料、リン酸皮膜——どれも炭素鋼を錆から守りますし、守られた炭素鋼はたいていの構造用途で最も割の合う選択です。ただし守りは破れます。傷、欠け、皮膜の劣化。手入れも要りますし、もともと錆びないステンレスに比べれば寿命は短くなります。二十年以上、手入れなしで使うなら、ステンレスを選んでください。

オーステナイト系ステンレスの304や316Lは、切削中にみるみる加工硬化します。表面は変形するほど硬くなり、切削抵抗も工具の摩耗も増す。おまけに熱伝導が悪く、熱が刃先に溜まります。手立てはこうです。切れ味のよい超硬、加工硬化に先回りするための強い送り、たっぷりの切削液、そして剛性の高い段取り。加工時間は同等の炭素鋼のふつう二倍から三倍、加工費の割高分は三割から五割です。

304は汎用のステンレスで最も安く、たいていの腐食環境、食品機器、建築で申し分なく働きます。316Lはモリブデンを2パーセント加えたもので、塩化物や海水に強く、海洋用途や塩化物の多い環境では必須です。値段は304より15から25パーセント高い。目安はこうです。屋内、あるいは塩化物のない場所なら304で足ります。沿岸、海上、塩化物の多い食品——ソースや塩水——なら316Lを指定してください。迷ったら316Lのほうが安全です。

4140、4340、8620といった炭素鋼は、焼入れ焼戻しで芯まで50から62HRCに硬化し、熱処理によって幅広い強度が選べます。ステンレスの304や316Lは熱処理で硬くなりません。オーステナイト系で相変態が起きないからで、硬くなるのは加工硬化だけです。ステンレスの17-4 PHや15-5 PHは析出硬化型で、熱処理により耐力1100MPaに達します。420のようなマルテンサイト系ステンレスは炭素鋼と同じように焼きが入りますが、そのぶん耐食性を損ないます。

オーステナイト系ステンレスの304や316Lは、焼なまし状態では非磁性で、冷間加工すると弱く磁性を帯びます。フェライト系とマルテンサイト系のステンレスは磁性があり、炭素鋼は常に磁性があります。磁性が許されない場所——MRIの周囲、センサー機器、方位磁針の近く——では、オーステナイト系ステンレスかアルミニウム、チタンを指定してください。