鍛鉄（rought iron）のすべて：特性、用途、歴史

鍛鉄の用途が非常に一般的なのは、それが持つ特性と利点によるものです。鍛鉄は、溶融状態の銑鉄を攪拌（かくはん）することで得られる、鋳造ではなく鍛造や圧延に適した強靭で延性のある鉄の形態です。ほぼ純鉄ですが、繊維状のスラグを含みます。炭素含有量が非常に少ない合金です。効果的な製鋼法が確立される前は、鍛鉄が最も一般的な延性鉄でした。

今日は、鍛鉄の定義、特性、用途、製造方法を学びます。また、この鍛鉄の利点と欠点も理解できます。

鍛鉄の特性

鍛鉄は、炭素含有量が0.08%未満の銑鉄を溶融精錬して得られる鉄です。強靭で、延性があり、靭性があり、耐食性があり、容易に溶接できます。「鍛（rought）」という用語は、溶融スラグを排出するのに十分な高温で、叩いたり、圧延したり、その他の加工ができる能力を意味します。その強靭さにより疲労に強く、鋳鉄より炭素が少ないため、より柔らかく延性があります。

鍛鉄は高度に精製され、少量のスラグが繊維状に鍛造されています。99%が鉄で構成され、鍛造、曲げ、引き抜き工程を容易に経験できます。以下に鍛鉄の特性を示します：

• 優れた溶接性
• 延性
• 熱処理の影響を受けない（加熱と焼入れで硬化しない）
• 展延性
• 高い引張強度
• 高い圧縮強度
• 容易に鍛造可能
• 急激な荷重には耐えられない

鍛鉄の用途

鍛鉄は、フェンス、ゲート、手すり、バルコニー、ポーチ、キャノピー、屋根飾り、格子、金物、釘、鉄クランプ、ランプ、引張部材（Iビーム、Hビームなど）などの装飾品に広く使用されます。

鍛鉄は19世紀に建築物の建設で広く使用されましたが、20世紀には鋼鉄に取って代わられました。その後、鋼鉄が広く利用可能になりました。

この金属材料は、溶接やリベットで部品を接合できます。鍛鉄の劣化は長期間にわたって徐々に進行するため、適切な日常的または維持管理可能な制御が必要です。鍛鉄の強度値は220 N/mm²、一方軟鋼の強度は230 N/mm²です。

鍛鉄は炭素含有量と合金含有量が非常に低く、圧延されたスラグを含むため、溶接時にスラグが欠陥を引き起こす可能性があります。これは鍛鉄に低電流技術を使用することで防止または最小限に抑えられます。以下に鍛鉄の用途を示します：

• テーブルベース、カーテンロッド、キャンドルホルダーなどの装飾品
• ボルト、ナット、リベットの製造
• 鎖の製造
• フェンスとゲートは鍛鉄の好ましい用途
• パイプの製造
• クレーンフックの製造
• 手すりの製造
• 大工道具の製造
• 鍛造品に最適
• 鉄道連結器の製造

鍛鉄の製造方法

鍛鉄は銑鉄から段階的に製造されます。0.02〜0.05%の炭素とケイ酸スラグを含む非常に純粋な鉄で構成されます。銑鉄から鍛鉄を製造する段階には、溶解と攪拌（puddling）が含まれ、酸素にさらしてシリコン、炭素、マンガンなどの不純物を酸化除去します。その後、半溶融のペースト状の鉄とスラグの混合物になるまで冷却されます。鍛鉄は繊維状の外観で知られています。加工されるたびに強くなり、激しい熱（火災など）にさらされない限り、破損することなく変形します。

以下の動画で鍛鉄の製造方法を学んでください：

鍛鉄の利点と欠点

利点：

鍛鉄の様々な用途における利点を以下に示します。

• 強靭さ
• 優れた溶接性
• 高い引張強度
• 高い圧縮強度
• 鍛造品が容易に作成可能

欠点：

鍛鉄の良い利点があるにもかかわらず、いくつかの制限があります。以下に鍛鉄の様々な用途における欠点を示します：

• 加熱と焼入れで硬化できない
• 急激な荷重に耐えられない

以上で、鍛鉄の定義、特性、用途、製造について議論したこの記事を終わります。また、この鍛鉄の利点と欠点も見てきました。読んで多くを得られたなら、ぜひ他の学生とも共有してください。読んでいただきありがとうございました、また次回お会いしましょう！