鋳鉄鋳物とは？

鋳鉄鋳物とは何か、定義と製品例、また、ねずみ鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄、白鋳鉄の違いについて解説。

鋳鉄鋳物とは？
鋳鉄鋳物の製品例
鋳鉄の種類
鋳鉄3種の比較表

鋳鉄鋳物とは？

鋳鉄鋳物（ちゅうてついもの、英: cast iron casting）は、鋳鉄（cast iron）と呼ばれる合金を使用して製造される製品や部品のことを指します。
鋳鉄は鉄と炭素の合金であり、学術・産業上は、炭素Cを2.14-6.67%、ケイ素Siを約1-3%の範囲で含む鉄Feの三元合金からなる炭素を多く包含する鋼の意味です。

鋳鉄は、その耐久性、耐熱性、耐摩耗性、および比較的コストが低いため、多くの産業で広く使用されています。

鋳鉄鋳物の製品例

以下は一般的な鋳鉄鋳物製品の例です。その他の用途や製品もあります。
鋳鉄はその特性に応じて異なる種類に分類され、それぞれ異なる用途に適しています。

例えば、次項で紹介する、ねずみ鋳鉄、球状黒鉛鋳鉄、白鋳鉄などは、それぞれ異なる物性を持っており、適切な鋳鉄の種類を選択することで、製品や部品は特定の要件を満たすことができます。

マニホールドカバー：道路や下水道のマニホールド（点検口）に使用され、通行車両の重さに耐えるために頑丈な鋳鉄が使用されます。
鋳鉄製バルブ：鉄道、流体制御、ガス供給、水道などで使用されるバルブの部品となります。
エンジンブロック：自動車や船舶のエンジンに使用され、高い耐久性が必要な部品です。
鉄道用ブレーキディスク：列車のブレーキシステムに使用され、高温に耐える必要があります。
鉄道用レール：鉄道トラックに設置され、列車の走行に耐える頑丈なレールとなります。
鋳鉄製排水溝：道路や舗装路面の排水システムで使用される排水溝の部品です。
鋳鉄製フライパン：調理器具として使用され、熱伝導性と熱保持性に優れています。
鋳鉄製装飾品：芸術作品や建築物の一部として使用され、美しいデザインが施されることがあります。
汽船のプロペラ：船舶の推進力を提供するために使用される大型のプロペラです。

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鋳鉄の種類

ねずみ鋳鉄

ねずみ鋳鉄とは、片状黒鉛鋳鉄（FC：Flake Graphite Cast Iron）の通称です。
ねずみ鋳鉄（Gray Cast Iron）は、鋳鉄の一種で、その表面に灰色または灰白色の外観が特徴です。
炭素含有率が2％以上であり、シリコンとマンガンなどの合金元素が含まれています。
加工性が高く安価な製品に向いています。

球状黒鉛鋳鉄

球状黒鉛鋳鉄（SpheroidalGraphiteCastIron、SGIronまたはDuctileIron）は鉄と炭素の合金であり、黒鉛が球状に形成された鋳鉄のことです。一般的な片状黒鉛鋳鉄（FC材）とは異なり、球状の黒鉛が金属中に分散しているため、引張強さ・延性・靭性に優れるという特長があります。

白鋳鉄

白鋳鉄（WhiteCastIron）は、非常に高い炭素含有率（通常4％以上）を持つことが特徴です。
白鋳鉄は、急冷却されることで白色の炭化物（セメンタイト）が形成され、非常に硬い材料となります。

鋳鉄3種の比較表

項目	ねずみ鋳鉄	球状黒鉛鋳鉄	白鋳鉄
黒鉛の形状	片状（フレーク）	球状（スフェロイド）	無し（炭化物：Fe₃C）
破面の色	ねずみ色（灰色）	灰色	白っぽい金属光沢
引張強さ	○（〜300MPa）	◎（〜900MPa）	△（非常に高いが脆い）
延性・靭性	△（もろい）	○（粘り強い）	×（極めて脆い）
硬さ	中程度	中程度〜やや高い	非常に高い
加工性	◎	○	△（ほぼ不可能）
振動吸収性	◎	○	△
耐摩耗性	○	○	◎
主な用途	機械フレーム、カバーエンジンブロック	ギア、クランクシャフト建機部品、バルブ	クラッシャーライナー耐摩耗ライナー、ポンプ部品
コスト	安価	中程度	高価（特殊用途向け）