鋳鉄

製品紹介

鋳鉄は、鉄（Fe）、炭素（C）およびけい素( Si )を主成労とした合金であり、炭素の含有量が2.1%以上のものです。
鋳鉄は、炭素の状態によって、ねずみ鋳鉄、白鋳鉄、まだら鋳鉄の3つに分けることができます。
鋳鉄は炭素量が多いと黒鉛(グラファイト)が晶出します。黒鉛は黒色をしており、炭素量の多い鋳鉄はその断面の色からねずみ鋳鉄と呼ばれています。

ねずみ鋳鉄の中には、黒鉛が花片の集合したような形をしているものがあり、これを片状黒鉛鋳鉄といいます。片状黒鉛鋳鉄は振動を吸収する能力、つまり減衰能が優れています。また黒鉛は潤滑剤的な役割があり、熱伝導がよいので摩擦熱を逃がしやすく、振動吸収能が高く、熱衝撃にも強い材料です。この特性を活かして工作機械用ベッドやテーブル、ディーゼルエンジン用シリンダライナー、ケーシング、クランクケース、油圧機械用羽根車などに使われます。

また、マグネシウム(Mg)、セリウム(Ce)などを加えて組織中の黒鉛の形を球状にして強度や延性を改良した鋳鉄を球状黒鉛鋳鉄といいます。この鋳鉄はノジュラー鋳鉄、ダクタイル鋳鉄とも呼ばれています。
球状黒鉛鋳鉄は,引張強さ、伸びなどが優れ、ねずみ鋳鉄よりも数倍の強度を持ち、粘り強さ(靭性)が優れていることから強度の必要な自動車部品、水道管(ダクタイル鋳鉄管)などに使われています。
白鋳鉄は、鉄の炭化物であるセメンタイト(Fe3C)が晶出して破断面が白銀色をしています。炭素が少なかったり、特にけい素が少ないと凝固時に炭素が黒鉛結晶とならずにセメンタイトという化合物となります。セメンタイトは硬いので耐摩耗部品として用いらます。
まだら鋳鉄は、ねずみ鋳鉄と白鋳鉄が混合してい鋳鉄のことで、破断面は黒白の斑点状を呈しています。

●ねずみ鋳鉄、白鋳鉄·まだら鋳鉄の3つの鋳鉄
●黒鉛形態で片状黒鉛鋳鉄と球状黒鉛鋳鉄に分類
●白鋳鉄は、セメンタイトが晶出

強度、防振性に優れた合金

参考文献：「トコトンやさしい 鋳造の本」　著者／西 直美・平塚貞人　発行所／B&Tブックス 日刊工業新聞社

鋳鉄の種類と特性

ねずみ鋳鉄

普通鋳鉄（FC10～FC25）

パーライト地に片状黒鉛の点在した組織で、強度、じん性は十分ではありませんが、鋳造にとみ被削性もきわめて良好なことから大量生産され、安価で、現在もっとも多量に使用されています。抗圧力は引張強さの３～４倍に達し、減衰能もとくに大きく、振動を速やかに吸収します。切欠きによる強度低下も少なく、剪断力も引張強さに近く、また耐磨耗性がよいなどの利点がある反面、質量効果（肉厚が増すと強度は低下する）や高温使用による成長の影響が大きいです。耐食性は普通鋳鋼より優秀です。

強じん鋳鉄（高引張強さねずみ鋳鉄）（FC30～FC35）

強度の大きいパーライト地に片状黒鉛が細かく一様に分布した組織を有し普通鋳鉄よりも強度が大きく、剪断力や切る欠疲労に対する強さは鋳鋼に劣らず耐磨耗性がよく、質量効果も小さいです。しかし炭素、ケイ素の含有成分が少ないので鋳造性、被削性は普通鋳鉄より劣ります。

球状黒鉛鋳鉄

鋳造状態でパーライト地に球状化した黒鉛が点在している組織です。機械的強度、耐摩耗性、耐熱性にすぐれており、これに焼なましを施せばフェライト地となり、衝撃に耐える高いじん性と耐食性を持つことが可能です。また熱衝撃にも強く、とくに強度や硬さを必要とする場合は焼入れを行うことができます。しかし製法上、溶湯にＭｇなどを添加するので、ひけ、ピンホール、ドロス（湯かす）の巻込みによる鋳造欠陥や材質上のばらつきを生じやすく、また鋳造のままのものでは、質量効果が大きいという欠点があります。
球状黒鉛鋳鉄は引張強さ、じん性、疲労限などで鋳鋼に劣りませんが、上記のような製法上の注意が必要であり、また普通鋳鉄にくらべて抗圧力、減衰能などは劣りますが、高温における成長は小さいです。

鋳鋼

製品紹介

銅の鋳造品を鋳鋼と呼びます。鋳銅は、炭素鋼鋳铜と台金鋼鋳鋼に大別され、合金鋼鋳鋼は、添加元素の多少により、低合金鋼と高合金鋼に分類されています。
炭素鋼鋳鋼は炭素(C)量により、0.20%以下のものを低炭素鋼, 0.20～0.50%範囲のもの谷中炭素鋼、0.50 %以上のものを高炭素鋼と呼んでいます。また、炭素鋼鋳鋼は引張強さによって、SC360,SC410,SC450,SC480の4つに分類され、その他に中炭素鋼の高張力炭素鋼にはSCC3,SCC5があります。
溶接構造用として使用される鋳鋼品としてSCW410, SCW450,SCW480,SCW550,SCW620があります。
炭素鋼鋳鋼は、焼なまし、焼ならし処理杏施して使用され、ブラケットや自動車、鉄道車両部品などに用いられています。

炭素鋼には種々の低炭素鋼があり、マンガン(Mn)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)などを添加して耐食、耐熱、耐摩耗性などを向上させた特殊鋳鋼として低Mn鋼(Mn含有量1.20～1.60%)、マンガンクロム鋼鋳鋼、モリブデン鋼鋳鋼があります。鋼材を強化するための元素として、Mn、Si、Crを添加しています。
また、耐熱性を上げるためにはMoを添加します。歯車をはじめ、耐摩耗性を特に上げたものが必要な場合は、MnやCrを添加したものが適しています。建設機械などの構造材や耐摩耗部品として用いられて、建設機械に使用されている代表的な部品にはキャタピラ、ローラーがあります。
耐腐食、耐熱、耐摩耗向上の目的でニッケル(Ni)、クロム、マンガンなどを20 %前後まで加えたものが高合金鋼鋳鋼で、ステンレス鋼鋳鋼、耐熱鋼鋳鋼、高Mn鋼鋳鋼などがあります。破砕機に用いられる耐摩耗郋品、鉄道車両部品が高Min鋳鋼品で作られています。

●鋳鋼は、炭素鋼鋳鋼と合金鋼鋳鋼に大別
●建築機械などの構造材や耐磨耗部品として使用

耐食性、耐熱性、耐磨耗性に優れた特殊合金

参考文献：「トコトンやさしい 鋳造の本」　著者／西 直美・平塚貞人　発行所／B&Tブックス 日刊工業新聞社

耐熱鋳鋼

製品情報

ロストワックス

製品情報

ロストワックス鋳造（英語：lost-wax casting）とは、ロウ（ワックス）を利用した鋳造方法の一種です。ロウで原型を作り、周りを鋳砂や石膏で覆い固め、加熱により中のロウを溶かし出して除去することによってできた空洞に溶かした金属を流し込むと原型と同じ形をした鋳物が出来上がります。 抜き勾配やアンダーカットを考慮する必要がない等の特徴があるます。また、あらかじめ収縮率を考慮して原型を作れば、複雑な形状のものを一体化して鋳造することができるため、加工の工程を減らすことができる利点があります。原型がロウ以外の材質で作られている場合はシリコーンゴムなどで型取りしてロウに置き換える必要がありますが、この方法でロウ原型を多数作る事で量産が可能です。

歴史
古くは仏像の鋳造に用いられていました。産業革命以後、複雑な形状の鋳造品の需要が高まり、様々な分野に需要が広がっています。

工程

1. 蝋で原型を作る。
2. 原型の周りを型の素材となるシリカ、水ガラス、石膏等で重ねる。
3. 型が固まったら、内部に残っている原型の蝋を熱で融かして取り除く。
4. 型にできた空洞に溶融金属を流し込む。
5. 型を取り除き、形を整える。

用途
複雑な形状のものに適しています。

美術工芸品（ブロンズ像やガラス工芸などにも使われる）
ゴルフクラブ
鉄道模型のパーツ 等

参照 wiki