鋳鋼対鋳鉄：違いを理解する

鉄鋼も鉄も、少量の合金元素や不純物を含む鉄と炭素の合金である。炭素含有量の違いにより、以下のように分けられる：

• 銑鉄 - 2.0%～4.5%の炭素を含む
• スチール - 0.05%～2.0%の炭素を含む
• 鍛鉄-炭素含有量0.05%未満

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鋳鉄

鋳鉄とは？

鋳鉄は、炭素含有量が2%を超える鉄-炭素合金である。鋳鉄の炭素は黒鉛の形で存在することが多く、炭化物の形で存在することもある。

鋳鉄には炭素のほか、1%～3%のケイ素、マンガン、リン、硫黄、その他の元素が含まれている。

合金鋳鉄には、ニッケル、クロム、モリブデン、アルミニウム、銅、ホウ素、バナジウムなどの元素も含まれている。

炭素とケイ素は、鋳鉄の組織と特性に影響を与える主な元素である。

鋳鉄の種類

鋳鉄は次のように分けられる：

1. 灰色の鋳鉄:

炭素含有量が高く（2.7%～4.0%）、炭素は主に片状黒鉛の形で存在し、破面は灰色である。融点が低く（1145℃～1250℃）、凝固収縮が小さい。 強度と硬度 炭素鋼に近く、衝撃吸収性に優れている。

工作機械のベッド、シリンダー、ボックスなどの構造部品の製造に使用される。

2.白い鋳鉄：

炭素とケイ素の含有量が低い場合、炭素は主に炭化物の形で存在し、破面は銀白色である。

凝固時の収縮が大きく、引け巣やクラックが発生しやすい。硬度が高く脆いため衝撃荷重に耐えられない。主に可鍛鋳鉄のブランク部品や耐摩耗部品の製造に使用される。

3.可鍛鋳鉄：

入手先 アニール 白鋳鉄は、黒鉛がクラスター状に分布しており、一般にダクタイル鋳鉄と呼ばれる。その組織と特性は均一で、耐摩耗性に優れ、良好な塑性と靭性を持つ。

を持つ部品の製造に使用される。 複雑な形状 強い動的荷重に耐えることができる。

4.ダクタイル鋳鉄：

ねずみ鋳鉄の鉄水を球状化して得られる。析出した黒鉛は球状で、一般にノジュラー鋳鉄と呼ばれる。

通常のねずみ鋳鉄よりも強度が高く、靭性、塑性に優れている。内燃機関部品、自動車部品、農業機械などの製造に使用される。

5.圧縮黒鉛鉄：

ねずみ鋳鉄の鉄水を圧縮して球状化したもので、析出した黒鉛はミミズ状である。

機械的特性はノジュラー鋳鉄に似ており、鋳造特性はねずみ鋳鉄とノジュラー鋳鉄の中間である。自動車部品の製造に使用される。

6.合金鋳鉄：

通常の鋳鉄に適量の合金元素（ケイ素、マンガン、リン、ニッケル、クロム、モリブデン、銅、アルミニウム、ホウ素、バナジウム、スズなど）を加えたもの。

合金元素は鋳鉄のマトリックス構造を変化させるため、耐熱性、耐摩耗性、耐食性、耐低温性、非磁性などの対応する特性を持つ。

鉱山機械、化学機械、計器、メーターなどの部品製造に使用される。

鋳鋼

鋳鋼とは？

鋳造に用いられる鋼。鋳造用合金で、炭素鋳鋼、低合金鋳鋼、特殊鋳鋼の3種類に分けられる。

鋳鋼の種類

1.炭素鋳鋼：

炭素を主合金元素とし、他の元素を少量含む鋳鋼。低炭素鋳鋼は0.2%未満の炭素を含み、中炭素鋳鋼は0.2%から0.5%の炭素を含み、高炭素鋳鋼は0.5%以上の炭素を含む。

炭素含有量が増加すると、炭素鋳鋼の強度と硬度が増加します。炭素鋳鋼は強度、塑性、靭性が高く、コストが低い。

圧延機のフレームなど、大きな荷重に耐える部品を製造する重機に使用される、 油圧プレス また、鉄道車両では、ロッキングピロー、サイドフレーム、車輪、連結器など、大きな力や衝撃を受ける部品の製造に使用される。

2.低合金鋳鋼：

マンガン、クロム、銅などの合金元素を含む鋳鋼。合金元素の総量は一般に5%より少なく、衝撃靭性が高く、熱処理によってより優れた機械的特性を得ることができる。

低合金鋳鋼は、炭素鋼よりも優れた性能を持ち、部品の重量を減らし、耐用年数を延ばします。

3.特殊鋳鋼：

特殊なニーズを満たすために精製された合金鋳鋼。多くの種類があり、通常、特定の特殊な特性を得るために1つ以上の高含有合金元素を含んでいます。

例えば、11%から14%のマンガンを含む高マンガン鋼は、衝撃摩耗に耐えることができ、鉱業機械やエンジニアリング機械の耐摩耗部品に主に使用される。クロムまたはクロム-ニッケルをベースとする各種ステンレス鋼は、バルブボディ、ポンプ、化学工業用容器、大容量発電所タービンのケーシングなど、650℃以上の腐食または高温条件下で働く部品に使用される。

ASTM規格のD-5Sオーステナイト系ノジュラー鉄は、次のような規格を要求している。 の炭素含有量 2.0%未満。