金属材料は歴史が古い!今もなお使われ続けている大切な資源

金属材料は歴史が古い!今もなお使われ続けている大切な資源

金属材料で磁石にくっつくもの・くっつかないもの

工場の機械

金属材料は金属が含まれた物質なので、磁石にくっつくものが多いと考えられやすいですが、くっつかない物質もたくさんあります。金属材料のなかで磁石にくっつく物質は、鉄、コバルト、ニッケルが代表的です。コバルト、ニッケルは鉄族遷移金属です。合金においても、鉄もしくは鉄族遷移金属が含まれている金属材料には磁石にくっつくものが多いです。しかし、鉄を含む金属材料のなかで代表的なステンレスでは、SUS304(オーステナイト系)と呼ばれるタイプのものが磁石にくっつきません。SUS304は最も一般的なステンレスのため、「ステンレスは磁石にくっつかない金属材料である」と思い込んでいる方も多いですが、SUS410(マルテンサイト系)、SUS430(フェライト系)は、磁石にくっつきます。一方、金属材料のなかで磁石にくっつかない物質は、アルミニウム、銅、マンガンが代表的です。合金では、先に述べたステンレスのSUS304(オーステナイト系)以外では、黄銅が磁石にくっつかないことでよく知られています。磁石にくっつく合金として興味深いのが「マンガンアルミニウム磁石」です。この磁石は、マンガン、アルミニウム、炭素という非磁性の物質から作られているにもかかわらず、強磁性になり磁石にくっつくのです。

歴史が古く今もなお主力の金属材料と言えば「鉄」

皆さんは「鉄」と聞いて、何を思い浮かべるでしょうか。橋や建物や船などの金属材料、というイメージが浮かぶ方が多いかもしれません。強度が必要なものには金属材料が広く使われていますが、この鉄は古来から色々な道具に利用されており、その歴史が古いのです。昔から利用されていた理由のひとつとしては、地球の資源として豊富に摂れる金属材料だったからでしょう。
そして現在も変わらず鉄の需要は大変多く、身の回りの品々に利用されています。自動車の車体の大部分は、鉄やその加工金属でできています。大きな部分ではボディそのものになりますし、細かいものではネジや各種部品も鉄です。鉄は炭素などの元素を加えることで強度を高めたり、特性が異なる様々な金属材料にできます。構造物や乗り物に適した鉄と、調理器具など日用品に適した鉄がある訳です。
鉄の特性でデメリットと言えば、錆びやすいことです。身の回りのものでも、鉄材料のものの錆で悩まれることがあるでしょう。鉄にクロムやニッケルなどを加えてできる合金としてステンレスがあり、同じ鉄でも全く異なる特性をもちます。ステンレスは鉄の強さを持ちながら、錆びにくさや美しい輝きがある金属材料として、水回りの家庭用品に広く使われています。

優れた金属材料であるチタンの特性とメリット

金属材料には、いくつかの種類があり、それぞれに異なる性質や適した用途があります。金属材料の中で、チタンは非鉄金属材料と呼ばれるものに分類され、さまざまな工業製品の材料として活躍しています。チタンの特性としては、まず軽量である上にさびにくく、また強度もしっかりとしているということが挙げられます。軽い金属は、強度があまりない場合もありますが、チタンは両方のメリットを兼ね備えていると言えます。それだけでなく、他の金属材料にはないメリットがチタンにはあるのです。それは、無毒であり、アレルギー反応などを起こしにくいということです。そのため、肌に直接付けるアクセサリーなどの装飾品や体内に埋め込んで使用するような医療器具にも使われています。イヤリングの場合は特に金属アレルギーを起こさなかったのに、ピアスを開けた途端反応や症状が出て困っている、という人は案外いらっしゃるかもしれません。そのような場合は、アレルギー反応を起こす可能性が少ないチタンを用いたものに変えてみると良いかもしれません。また、チタンは熱処理などを行っても劣化をすることがないほど丈夫なので、さまざまな業界で活躍していますし、機械の部品などにも良く使われています。

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