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高湿度環境（沿岸地域での使用、食品加工施設、海洋環境、屋外用機器など） a 金属部品にとって甚大な被害を及ぼします。湿気は酸化を引き起こし、水素脆化や点食（疲労破壊の亀裂原因）を促進します。また、炭素鋼製のコイルスプリングは強度の低下により比較的短期間で錆びて破損します。一方、長期間にわたり湿度の高い環境や結露、あるいは時折の水飛沫にさらされたステンレス鋼製コイルスプリングは、機械的強度を維持したままです。その理由は以下の4つです。
1．クロム酸化物による不動態膜で錆を防ぐ
ステンレス鋼のコイルスプリングが湿気の多い環境で容易に酸化しない主な理由は、クロム酸化物による不動態化皮膜にあります。ステンレス鋼には最低でも10.5％のクロムが含まれています。この金属が酸素にさらされると、表面に数ナノメートルという極めて薄く、密着性が高く、自己修復可能な酸化皮膜が形成されます。これにより、下層の金属と酸素・水分との接触が防がれます。この不動態皮膜は錆びず、塗装などとは異なり、剥がれたり、傷ついたり、摩耗して剥離することもありません。また、万一損傷を受けても、空気に触れると即座に再形成されます。湿気の多い環境では通常結露が生じるため、この特性により、炭素鋼製スプリングを急速に劣化させる酸化作用から継続的に保護されるのです。一方、炭素鋼製スプリングは、表面のコーティングが傷つくと、その下で速やかに錆が発生し、寿命が尽きてしまいます。
2．点食耐性による亀裂発生の防止
純粋な酸化のみでは部品が急速に劣化することはありませんが、湿度の高い環境では金属表面にピット（凹み）が発生しやすくなります。このピットは亀裂の応力集中源となり、ステンレス鋼製コイルスプリングがそのピット部で繰り返し応力を受け続けると、亀裂が発生する可能性があります。こうした耐食性は、モリブデンを2～3％含むSUS316ステンレス鋼で最も高くなります。モリブデンの添加により「ピット発生抵抗相当値（PRE）」が向上し、塩水噴霧環境（沿岸部など）においてステンレス鋼製コイルスプリングが最も適した選択肢となります。洪盛スプリングでは、最高レベルのピット耐性を求める場合にSUS316ステンレス鋼製スプリングを推奨しており、中程度の湿度環境にはSUS304が適しています。
3．水分による水素脆化が発生しません
高湿度環境で鋼製コイルスプリングを扱う際の隠れた危険として、水素脆化が挙げられます。引張応力下にある炭素鋼製スプリングに水素原子が浸透し、十分な負荷が加わると急激なもろさによる破断を引き起こすことがあります。特に高強度炭素鋼製スプリングはこの現象に非常に脆弱で、前兆なく破損します。一方、オーステナイト系ステンレス鋼製コイルスプリングでは、水素原子が結晶格子内を極めてゆっくりと移動するため、実質的に水素脆化が生じる可能性はほぼありません。食品加工産業や湿気の多い化学プロセスなど、水素が存在しうる環境が予想される場合は、ステンレス鋼製スプリングをご選択ください。
4．引張強さおよび疲労寿命を維持
腐食した炭素鋼製スプリングでは、断面積が侵食され、その結果、引張強度が低下します。また、腐食はコイル間の摩擦を増大させ、ばね定数も変化させます。前述の通り、ステンレス鋼製スプリングは腐食しません。そのため、製造時の線径および断面積は、スプリングの寿命を通じて一定に保たれます。このため、引張強度およびそれに伴う荷重支持能力も変化しません。加速腐食試験（ASTM B117）において、316ステンレス鋼製スプリングは塩水噴霧下2000時間後でも初期疲労寿命の90％以上を維持しますが、一方で、炭素鋼製スプリングは前述のピッティングや錆の発生により、50～70％もの寿命を失います。屋外で50年間使用される電気制御盤の筐体用部品としても、あるいは船舶用ハッチのスプリングとしても、ステンレス鋼製コイルスプリングは安心を提供します。
要約
ステンレス鋼製スプリングは、湿気や塩分を含む環境、あるいはその他の腐食性環境において最も優れた解決策です。クロム酸化物による不動態皮膜により、非常に優れた錆び抵抗性を示し、適切な合金グレードを用いることで点食にも耐えます。また、水素脆化を防ぐことも可能です。ステンレス鋼を選択すれば、引張強度や疲労寿命の低下を心配する必要はありません。高湿度環境下では、炭素鋼と比較して圧倒的に優れた信頼性と耐久性を発揮します。ホンシェン・スプリングでは、302、304、316および17-7PHの各種ステンレス鋼を用いた高品質なカスタムコイルスプリングを製造しており、マリン（船舶・海洋）分野、 f オード p プロセシング（製造・加工）、沿岸インフラ、屋外用途などに幅広く対応しています。カスタムステンレス鋼スプリングの設計について、ぜひお気軽にお問い合わせください。