【鉄の弱点をカバー】サビから鉄を守る元素とは？合金の力で耐食性アップ！

鉄（Fe）は構造材として非常に優れた素材ですが、最大の弱点は「サビ（腐食）」。

水や酸素と反応して酸化鉄（＝赤サビ）になることで、強度や美観、寿命が大きく損なわれます。

しかしこの弱点は、合金元素の力を使ってカバーすることができます。

この記事では、「鉄をサビから守る代表的な元素」とその働きを、わかりやすく紹介します。

なぜ鉄はサビるのか？

鉄は空気中の酸素や水分と反応して**酸化鉄（Fe₂O₃）**になります。

これがいわゆる「赤サビ」。サビは鉄をどんどん内部から壊していくため、放置すると脆くなり、破損の原因になります。

サビ対策の基本は「保護膜を作る」こと

サビを防ぐには、鉄の表面に酸素や水が届かないようにすることが重要です。

合金元素を加えることで、表面に緻密な酸化皮膜＝保護膜を形成し、酸素や水を遮断することができます。

鉄をサビから守る代表的な合金元素

1. 

クロム（Cr）

• 最も代表的な防錆元素
• 鉄に12%以上加えると、表面に**不動態被膜（Cr₂O₃）**が形成される
• この酸化被膜は非常に薄く、安定しており、酸素や水の侵入を防ぐ

代表例：ステンレス鋼（SUS304、SUS430など）

2. 

ニッケル（Ni）

• 単体での防錆力は弱いが、クロムと組み合わせることで耐食性が大幅アップ
• 酸や塩水に強い鋼材を作るために不可欠
• 金属組織を安定させる効果もある（オーステナイト化）

代表例：SUS304（クロム＋ニッケル系ステンレス）

3. 

モリブデン（Mo）

• 塩素（Cl⁻）に対する孔食（ピンホール腐食）を防ぐ効果
• 海水や化学薬品にさらされる環境に強い鋼材を作れる

代表例：SUS316（クロム＋ニッケル＋モリブデン）

4. 

ケイ素（Si）

• 耐酸性の向上に寄与
• 高温下で酸化しやすい環境において、酸化皮膜を安定化させる役割も

使用例：耐熱鋼、電磁鋼板など

5. 

アルミニウム（Al）

• 鋼中に微量添加することで、酸化アルミニウムの保護膜を形成
• 軽量合金や特殊耐熱鋼に使用されることが多い

まとめ：鉄のサビは“元素の力”で防げる！

鉄はそのままだとサビに弱い素材ですが、適切な合金元素を加えることで、環境に強く長寿命な材料に進化させることができます。

• クロム：不動態被膜で酸素を遮断
• ニッケル：耐食性と靭性の補強
• モリブデン：塩害に強い鋼材の要
• その他：SiやAlなども環境に応じて有効

設計段階でこれらの知識を活用することで、錆による劣化やメンテナンスコストを大きく削減できます。