主要金属の種類と特性：鉄鋼、非鉄、貴金属まで30種を徹底解説

金属は電気と熱を良く伝導する材料です。新しく作られたり、磨かれたり、破断面では輝きを持ちます。ワイヤーに引き延ばせ（延性）、薄板に叩き延ばせます（展性）。高融点で極端な熱でも分解しにくく、プラスチックより強靭・強力・硬質です。数千種類の金属が特定目的で開発されています。本記事では産業で最も一般的な30種類の金属とその用途を解説します。

主要金属の種類

現代産業で一般的な金属：鋼、炭素鋼、合金鋼、ステンレス鋼、鉄、銑鉄、鋳鉄、錬鉄、アルミニウム、銅、真鍮、青銅、コバルト、マグネシウム、ニッケル、鉛、錫、亜鉛、チタン、タングステン、シリコン、銀、金。

鋼

鉄と炭素の化学合金で、強度と破壊靭性を向上。主成分鉄と炭素、炭素含有最大2%。世界で最も多用されるインフラ・産業材料。縫い針からオイルタンカーまで。高張力強度と低コストで構造物、工具、自動車、機械、電気機器、兵器に使用。

炭素鋼

特性が主に炭素由来で、Si≤0.5%、Mn≤1.5%の鋼。他元素微量添加あり得るが、基本は炭素と鉄。低/中/高炭素鋼に分類。炭素多→硬く強靭、少→安価・軟らか。高炭素で刃持ち良好なためナイフ製造常用。

合金鋼

炭素以外の元素を十分量添加し特定特性付与した鋼。マンガン、バナジウム、クロム、ニッケル、タングステン等が合金元素。強度、硬度、靭性、耐摩耗、耐摩耗、電気的/磁気的特性向上目的。製造安価で極めて普及。エネルギー用途パイプ等に使用。

ステンレス鋼

熱処理・研磨直接で酸化・腐食性媒質からの腐食に耐える鋼。「防錆鋼」とも呼ばれ、Cr≥11%含有で鉄錆防止と耐熱性付与。C、N、Si、S、Ti、Cu等含有種々。調理器具、ナイフ、テーブル、食器類、食品接触品全般。高応力継手（エンジン/機械用バー、シート、ワイヤー）にも使用。

鉄

化学元素Fe。周期表第1遷移系列第8族。「鉄器時代」の古い金属だが現代用途多数。地球上最普及・最安金属。銑鉄、鋳鉄、錬鉄の3タイプ存在。

銑鉄

鋳鉄、錬鉄、鋼等鉄系金属製造の原料。高炉で生鉄鉱石製錬生産。シリカ等混入でC 3.8〜4.7%極高含有。極めて脆く材料用途限定。電気炉鋼製造原料として常見。

鋳鉄

銑鉄、コークス、石灰石をキュポラ炉溶解製造。鉄と炭素主源。C 1.7〜4.5%。Si、Mn、P、S微量含有。脆性材ゆえ衝撃感受部品不向き。鋳造性優秀、高強度、耐摩耗、適正コスト。

錬鉄

鋳鉄と異なりC≒0.08%極低炭素鉄合金。靭性、延性、耐食性等多様な機械的特性。溶接容易だが電気溶接困難。微量ケイ酸スラグが繊維状分布、高純度金属。スラグ存在は鍛造（鍛冶）で有利。ガードレール、庭園家具、門扉等に使用。

アルミニウム

原子番号13、記号Al。軽量青白金属、比重2.7、融点658℃。密度≒鋼1/3で一般金属中最軽量級。純粋状態では軟弱だが微量合金添加で高強度・高剛性化。ブランキング、成形、引抜き、旋削、鋳造、鍛造、ダイカスト可能。高電気伝導で架空ケーブル重要特性。航空機/自動車部品にも使用。

銅

原子番号29、記号Cu。赤褐色、軟質、展性、延性。比重8.9、融点1083℃。地下に純粋状態不存在。優秀な電気伝導。鋳造、鍛造、圧延、引抜き線材化可能。電線/ケーブル、電気機器/装置、電鋳/電気めっき、貨幣、家庭用品に広く使用。

真鍮

現代最普及Cu-Zn合金。Cu/Zn比で多様種。微量他元素添加で機械的/電気的/化学的特性劇的変化可能。銅より強靭だが熱/電気伝導劣る。大気腐食極めて耐性、ハンダ付け容易。錠前、歯車、継手、バルブ等常用。

青銅

Cu-Sn合金総称。Cu 75〜95%、Sn 5〜25%が最実用。相当硬く、表面耐摩耗性高く、線材/棒材/板材へ圧延成形容易。真鍮より耐食性優秀。溶湯流動性良好で鋳造容易。Al青銅は鋳造/鍛造で管継手、ポンプ、歯車、船舶、タービンブレード製造。

コバルト

原子番号27、記号Co。物理的特性はFe類似+Ni付加。還元製錬で生産される硬質光沢銀灰色金属。動植物、大気、水、土壌、岩石に存在。風雨でCo豊富土壌/岩石が他環境移動。航空エンジン、ガスタービン、高速度鋼等多合金に含有。

マグネシウム

原子番号12、記号Mg。光沢灰色固体、多くの物理化学的特性共通。最軽量金属、鋳造金属引張強度910kg/cm²。Alより硬く切削加工容易。バフ研磨で高光沢獲得。密度1.74で軽量化優先時に採用。シート、ワイヤー、ロッド、チューブ等製品化。

シリコン

原子番号14、記号Si。青灰色、硬脆固体。地殻第2位豊富元素（酸素次位）。融点1414℃、沸点3265℃。確立プロセスで低コスト。ダイナモ/トランスプレート、エンジンブロック、シリンダーヘッド、工作機械製造等に使用。

銀

原子番号47、記号Ag。軟質白色光沢遷移金属、遷移金属中最高電気/熱伝導。地殻天然銀として純粋形態存在。金合金ベース+微量他金属。伝統的に貴金属、多くの地金コイン素材。太陽電池、浄水、宝飾、高級食器/カトラリー、貨幣、写真/X線フィルムに使用。

金

遷移金属（Ag、Cu同族）。原子番号79、記号Au。純粋状態で鮮やか薄橙黄色、高密度、軟質、展性、延性。人類最古知られ金属（エジプト発見）。繁栄と美の象徴。歴史的に稀少材料、貨幣、宝飾、芸術品製造に使用。

ニッケル

原子番号28、記号Ni。銀白色、高光沢研磨可能。比重8.85、融点1452℃。軟鋼相当硬度。低炭素で柔軟特性。低Mgで延性劇的向上。鋼、銅、真鍮等他金属の装飾/耐食被膜として常用。

鉛

原子番号82、記号Pb。常規材料より重く高密度。軟質可鍛、低融点。比重11.36、融点326℃。青灰色。軟らかく刃物切断容易。靭性欠如。ハンダ製造、酸槽/シスターン/水道管ライニング、電気ケーブル被覆常用。

錫

記号Sn、原子番号50。微黄色味銀色金属。微力で切断容易、手で折曲げ可能。光沢白色、軟質、展性、延性。極薄板圧延容易。主要合金用上質ハンダ、Fe/鋼板防食被膜、防湿包装用錫箔製造に常用。

亜鉛

原子番号30、記号Zn。非酸化時銀褐色脆性金属。比重7.1、融点420℃。強い大気耐食性で鋼板被覆→ガルバリウム鋼板製造。板圧延で屋根材、容器防湿/非腐食ライニング等。黄銅製造、亜鉛ダイカスト等顕著用途。

チタン

原子番号22、記号Ti。銀色遷移金属、低密度、高強度、耐食性、天然存在。軽量高強度低腐食で高速航空部品合金用。Fe、Al等と合金化し航空宇宙、自動車、携帯電話等用強靭軽量合金製造。

タングステン

原子番号74、記号W。天然では他元素化合物として存在する稀少金属。融点3,422℃最高、沸点5,930℃最高。密度19.25g/cm³（ウラン/金同等）。多合金用途広範。電球、X線管、ガス溶接電極、超合金、放射線遮蔽等典型応用。

以上、現代産業で使用される一般的金属30種類について解説しました。材料選定の参考としてご活用ください。