鋳鉄とは?
ちゅうてつ
鋳鉄とは、炭素を多く含む鉄合金で、溶かして型に流し込んで成形される、硬くて脆い性質を持つ金属材料です。
鋳鉄(ちゅうてつ、cast iron)は、炭素含有量が約2〜6.67%の鉄炭素合金です。一般的な鋼(鋼鉄)の炭素量が0.02〜2%以下であるのに比べて炭素が多く、これが鋳鉄の特性を決定づけています。融点が比較的低く(約1150〜1300℃)流動性が高いため、複雑な形状の型への鋳込み成形(鋳造)に適した材料です。
鋳鉄には炭素の存在形態によって複数の種類があります。
- ねずみ鋳鉄(灰鋳鉄):炭素が黒鉛として析出。切削加工しやすく最も一般的
- 白鋳鉄:炭素がセメンタイトとして存在。非常に硬く脆い
- 球状黒鉛鋳鉄(ダクタイル鋳鉄):マグネシウム添加で靭性を高めた改良版
- 可鍛鋳鉄:熱処理で靭性を改善したもの
鋳鉄の特徴は、硬度が高く圧縮強度に優れる一方、引張強度が低く衝撃に弱い(脆性)点です。また振動を吸収する性質(制振性)があります。歴史的には橋・柱・鉄道・暖炉など産業革命期のインフラを支えた材料であり、現在もエンジンブロック・マンホール蓋・フライパン・パイプなど幅広い用途があります。
使い方・例文
道路に設置されているマンホールの蓋は鋳鉄で作られており、重い車両が通っても割れにくい圧縮強度を持ちます。鋳鉄製のフライパンも熱を均一に保つ性質から料理道具として愛用されています。
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