鉄と鋼
鉄と鋼。同じ物ではありません。小学校の子供たちに聞いてみましょう。列車のレールは何でできてる? 車輪は? 縫い物ををする針は?包丁は? すべて鉄と答えることでしょう。もちろんその中身のほとんどが鉄ですが、実はすべて鋼です。
鉄と鋼はどこが違うのでしょう。一番の違いは、鋼には炭素(木炭と同じ炭素)が0.1〜2%程度含まれていることです。一般に身の回りにある「鉄」は、実はほとんどが「鋼」で、その炭素含有量はゼロコンマ数パーセントのものがほとんどです。この鉄に含まれた微量な炭素が非常に重要な役割を演じているのです。
炭素(C)が鉄(Fe)の中に入るとセメンタイト(Fe
3C)という化合物になります。このセメンタイトという化合物がとても硬くて強いのです。1%の炭素が鉄と化合してセメンタイトになると15%にもなり、これが鉄の中に散在することによって「鉄」は強い「鋼」に生まれ変わるのです。ですから、目方は鉄と同じでも硬くて強い「鋼」を使って身の回りの工業製品は作られているのです。JISでは、このような「鋼」を「炭素鋼」と呼び、炭素含有量によって規格を区別しています。例えば、構造材料としてよく用いられている「45」は、この材料がスチール(鋼:Steel)であり、そのカーボン(炭素:Carbon)含有量が0.42〜0.48%(平均的に0.45%)であることを意味します。
また、この「炭素鋼」にねばり強さを持たせたり、焼入れ性をよくするために、マンガン「Mn」、モリブデン「Mo」、ニッケル「Ni」、クローム「Cr」などの元素を入れた合金鋼もたくさん作られています。
さて、この炭素は、鋼をさらに硬くする(強くする)「焼入れ」のためにも重要な役割を演じるのです。
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