鉄鍛造の理解:鍛造用鉄の種類、プロセス、現代的用途
鍛造用鉄の2つの主要形態
鍛造鉄(フォージングアイアン)は、鍛冶プロセスで鉄製品を作るために使用される金属です。製品タイプと使用工法により、銑鉄(ピグアイアン)または錬鉄(ロートアイアン)である可能性が高いです。銑鉄は非常に基礎的な鉄の形態で、不純物を多く含み、主に製造・精製拠点へ鉄を輸送する手段として用いられます。錬鉄は精製された鉄で、完成品製造に使用されます。現代の金属加工では、炭素鋼が錬鉄の代わりによく使用されます。両金属は多くの特性を共有し、ほぼ交換可能です。
銑鉄(ピグアイアン)の特徴
銑鉄は鍛造鉄の基礎形態です。鉄鉱石から鉄を取り出した後の最初の加工形態の一つです。生鉄をコークスと石灰石で混合し、白っぽくチョークのような不規則な形状の鉄を生成します。
本来、砂型に鋳込まれました。この型には中央主流路と、その長さに沿った小枝流路がありました。金属冷却後、小さな「ピグ(子豚)」を中央の「ソウ(母豚)」から単純に折り取れました。この方法は現在稀で、同一製鉄所内で使用される銑鉄の多くは液状のまま冷却されません。一般に、銑鉄が固化させられるのは出荷・再販用に梱包される時だけです。
銑鉄は非常に基礎的な鍛造鉄で、極めて高い炭素含有率を持ち、しばしば不純物で満ちています。この段階では再製造以外にほぼ使用されません。グレー鉄(鉄と鋼の混合物で工業用途多数)になることが多く、不純物が比較的少なく十分な炭素があれば錬鉄や炭素鋼になります。これらにも適さなければ、数回の精製を経て普通鋼になります。
錬鉄(ロートアイアン)と炭素鋼への移行
もう一つの一般的な鍛造鉄は錬鉄です。これは銑鉄の対極にあり、清浄で強靭、延性があります。錬鉄はかつて主要な加工可能鉄でしたが、その座を炭素鋼に譲りました。
錬鉄は高炭素・低不純物という点で銑鉄と異なります。これらは炭素鋼と共通する特性です。肉眼では外観が似ており、金属的特性も非常に類似しています。その結果、わずかに汎用性の高い炭素鋼が、ほぼすべてのケースで錬鉄の地位を奪いました。「錬鉄製」と説明される製品は、実際には炭素鋼製であることがほとんどです。
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