스테인리스 강

1913년에 H. 브레얼리가 크로뮴을 첨가한 내식강을 만든 것이 시초이며, 오늘날 사용되는 것은 크게 철-크로뮴계의 페라이트 스테인리스강과 철-니켈-크로뮴계의 오스테나이트 스테인리스강으로 나뉜다. 전자는 상온에서의 철의 결정계인 체심입방결정 속에 많은 크로뮴을 녹여 넣어서, 산화될 때 철과 크로뮴의 양쪽 산화막을 표면에 만들어 내부를 보호하도록 한 것으로 13%의 크로뮴을 첨가한 크로뮴스테인리스강이 유명하다.

내열합금으로는 크로뮴이 더 많은 27% 크로뮴스테인리스강 등이 사용된다. 12∼13%의 낮은 크로뮴의 것은 담금질에 의해 마텐자이트상(相)이 되므로 마텐자이트스테인리스강이라고도 한다. 후자는 철의 900∼1400℃에서 안정된 결정형인 면심입방결정을 다량의 니켈·크로뮴을 첨가함으로써 상온까지 안정되게 한 것으로, 18-8이라는 이름으로 잘 알려진 18%크로뮴·8%니켈 합금 외에, 17-7 PH(precipitation hardening:석출경화)라고 하여 탄성재료가 되는 17%크로뮴·7%니켈에 알루미늄을 소량 첨가한 것이 있다. 니켈·크로뮴은 17-7을 최저한으로 해서, 25-20이라고 하는 25%크로뮴 ·20%니켈의 내열합금까지 이르고 있다. 페라이트스테인리스강은 강자성(强磁性)이지만 오스테나이트스테인리스강은 상자성(常磁性)이다. 그러나 18-8 정도의 크로뮴·니켈량으로는 강하게 가공하면 일부는 오스테나이트가 변화해서 자성이 나타난다.

스테인리스강은 전혀 녹슬지 않는다는 것이 아니라, 보통 철강에 비해 그다지 녹슬지 않는다는 표현이 정확하다. 그러나 염산 등에는 크로뮴을 첨가한 산화피막에 의한 방호효과(防護效果)가 없으므로, 염산 등에 대해서는 내식성이 없다. 또한 오스테나이트강은 염소이온이 있는 환경하에서는 응력부식(應力腐蝕)이 일어나는 결점이 있다.