なぜレールはいつも錆びてしまうのでしょうか？
レールとは線路の略称です。レールは慣用用語です。高硬度・高靭性鋼を使用しています。圧縮強度や耐摩耗強度を向上させるために、通常マンガンが添加されます。マンガン鋼は硬くて耐摩耗性があり、一定の衝撃靱性を備えており、レール製造の条件を満たしています。さらに、マンガンレールは密度が大きい。表面に酸化錆皮膜が形成されている場合は内部に保護効果があり、使用上問題はありません。
鉄と鋼は炭素含有量によって区別されます。炭素含有量が2％未満の鉄と炭素の合金は鋼であり、炭素含有量が2％を超えるものは銑鉄と呼ばれます。
冶金学的観点から見ると、ステンレス鉄のようなものは存在しません。ステンレス鋼も鋼の一種です。鋼は靭性、弾性、剛性を備えています。錆についてですが、錆とは耐食性を意味します。ステンレス鋼の耐食性を決定する主な元素はクロムです。
クロム含有量が10.5％以上の鋼は錆びません。このとき、クロムと腐食性媒体の酸化により表面に酸化皮膜が形成され、さらなる塩基性腐食を防ぐことができます。
鉄の製造コストはステンレス鋼の製造コストよりもはるかに低いです。耐用年数が短く、鉄で材料使用要件を満たせる製品を設計・製造する場合には、当然鉄が使用されます。
ステンレス鋼が使用できない理由は、耐久性が十分ではなく、熱膨張収縮により損傷しやすいためです。ステンレスは毎日の風雨や暴露により簡単に損傷してしまいます。現在使用されている高マンガンレールは錆びているように見えますが、表面に錆の層があるだけで、内部はまだ無傷です。
さらに、マンガンレールの密度は非常に高いです。表面に酸化錆皮膜が形成されている場合は内部に保護効果があり、使用上問題はありません。
ステンレスの材質特性
ステンレスには他にもいくつかの特徴があります。
まず、厳密に言えば、ステンレスは錆びないと思っている人がほとんどだと思います。実際、ステンレス鋼も他の合金と同様に錆びます。ただ、ステンレス鋼が錆びた後、表面の酸化皮膜（錆び）の色がステンレス鋼の外観の色となり、この酸化皮膜は比較的緻密であり、内部組織のさらなる酸化と錆を防ぐことができます。
ただし、この酸化膜は特定の条件下では依然として腐食する可能性があり、特に湿気の多い酸性環境では腐食が明らかです。
したがって、ステンレス鋼は使用できない場合が多い。ステンレス鋼には多くの種類がありますが、ステンレス鋼（特にオーステナイト系ステンレス鋼）は硬度が低いです。例えば包丁を作る場合、研ぐのが難しく、たとえ切れ味が良くても切れ味が悪くなりやすいです。経験者ならわかると思いますが、光沢のあるステンレス板が傷つきやすいのは、その柔らかな質感のためです。
技術的には、ステンレス鋼は錆びないわけではありませんが、錆びた後の色は錆びる前の色に似ています。ステンレス鋼の性能はあらゆる場所での使用に適しているわけではないため、一般にステンレス鋼を他の材料の代替として使用することはできません。
ステンレス鋼に使用されるニッケルとクロムは資源的には比較的希少な鉱物であり、特にニッケルは希少な鉱物です。便利で使いやすいものは必ず要所要所で使われなければならず、勝手に使ったり無駄にしたりすることはできません。
コストの面では、材料の購入、部品の作成、機械の設置の際にコスト要素が考慮されます。ステンレス鋼の価格は、普通鋼、アルミニウム、マグネシウムアルミニウム合金、プラスチックなどの他の材料に比べて非常に高く、価格差は数倍です。
さらに、他の材料が錆びて耐食性がない場合でも、塗装、粉体塗装、電気メッキ、電気泳動、表面酸化、表面化学処理（窒化、シアン化、など）材料の表面腐食の問題を改善できます。したがって、腐食のある場所に錆びた材料を使用できないわけではありません。
一般に、ステンレス鋼は他のすべての材料の代替として使用することはできません。部品の機能、材料性能、作業環境、部品コスト、加工性能、可能性などを十分に考慮した上で、部品に適した材料を選択してください。
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