鋼、鉄、鋳鉄はそれぞれ何が違うか

2013年1月2日更新

鉄と鋼と鋳鉄の違いは素材の中に含まれている「炭素」の量が違うだけです。三つとも、元素としては鉄であるFeと、炭素Cの合金であることは共通しています。

炭素の多い少ないによって何が変わるのかといえば、鉄の持つ性質が変わってきます。最も大きいのが鉄の強度や硬度などの材料としての強さの性能です。

炭素が多いと材料は硬くなりますが、反面、粘り強さが落ちてきます。粘り強さとはわかり辛い言い方ですが、硬いものは限度を超える力がかかると「折れる」ことがありますが、ここで折れにくいものを粘り強い、または「靱性」(じんせい)が強いという言い方もできます。硬さと靱性は両方を同時に極めていくことができません。通常はどちらかに優れていると、どちらが劣ってしまう反比例の関係にあります。

したがって、鉄鋼系の材料を選ぶ場合はこの両者のバランスを考えて、用途に応じたものを選んでいきます。

材料の強さは、硬さ、靱性のほかにも衝撃に強いか(突然与えられる衝撃をどれだけ吸収できるか)、腐食や錆に強いか、耐疲労性があるか(繰り返し同じ場所に力がかかっても金属疲労を起こさないか)、磨耗に強いか、耐熱性、低温脆性(低温ぜい性:ごく低温な環境におくと材料が脆くなってしまう現象)に強いか、薬品や化学物質に強いか、といった指標が関わってきます。単一の指標だけを見て、その材料の持つ総合的な強さは判断し辛くなっています。

鋼、鉄、鋳鉄の炭素量の違い
素材 炭素量(%)
約0.02未満
約0.02から2.14
鋳鉄 凡そ2.14を超える

JISによる鉄、鋼、鋳鉄の違い

上記の違いは、一般的な違いですが、こうした鉄鋼材料の種類別に性能や規格を定めたJISでは別の定義がなされています。JISで言う鉄とは鋳鉄のことで、鋼とは以下のような鋼材の種類を意味しています。

鉄と鋼の種類
普通鋼 圧延鋼
特殊鋼 工具鋼
合金鋼
特殊用途鋼
鋳鋼 炭素鋼鋳鋼品
合金鋼鋳鋼品
特殊用途鋼鋳鋼品
鍛鋼 炭素鋼鍛鋼品
合金鋼鍛鋼品
鋳鉄 ねずみ鋳鉄
球状黒鉛鋳鉄
可鍛鋳鉄

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