銑鉄鋳物の種類


銑鉄鋳物にはどのようなものがあるのか?

高炉で生産される銑鉄と同様に、鉄の中に炭素や珪素を多く含有しており、且つ、銑鉄を原料とし生産されることから「銑鉄鋳物」と称していますが、別名として「鋳鉄」ともいわれています。
この銑鉄鋳物には、その製造方法により「ねずみ鋳鉄」「球状黒鉛鋳鉄」「可鍛鋳鉄」 などがありますが、先ず、その違いについて説明します。

ねずみ鋳鉄

この鋳物を破断すると、その断面が灰色で あるため「ねずみ鋳鉄」といわれますが、別名を「普通鋳鉄」ともいいます。
ねずみ鋳鉄は太古から生産されてきた鋳物で、最もポピュラーな鋳物です。
この鋳物の断面を磨き、顕微鏡組織を見た写真を右に示していますが、細長く黒いものが黒鉛です。この黒鉛は鋳物が鋳型に注入されて凝固を開始してから完了するまでに生成します。
鋳物は冷却とともに収縮しますが、この黒鉛の生成時の膨張で冷却による収縮を補い、鋳型通りの鋳物になるなど、ねずみ鋳鉄では黒鉛の生成が重要な働きをします。
又、鋳物の強度は黒鉛の大きさ、更に分布状態によって変化します。(黒鉛自体はほとんど強度がないため) 黒鉛が小さく均一に分布しているほど強度は強くなります。
黒鉛の大きさは炭素や珪素が少ないほど、更に鋳造してから固まるまでの冷却速度が早いほど小さくなります。
従って、強度を上げるには炭素や珪素成分を少なくしますが、あまり少なすぎると黒鉛が生成せずセメンタイトという炭化物を生じて、硬くて脆い鋳物となります。
又、冷却速度の早い薄肉物でも同様です。
その外、鋳込み直前の溶湯に珪素等を含んだ合金を少量添加し接種処理を行うことで黒鉛の分布を均一化することが出来ます。

ねずみ鋳鉄の顕微鏡組織
ねずみ鋳鉄の顕微鏡組織

上の写真は平面的に見たものですが、立体的に見た場合、薔薇の花びらのようにグループ毎に繋がっています。ねずみ鋳鉄が破壊するときは、この強度のない黒鉛に沿って破断します。

引張り強度…100~350Mpa