誰でも分かる技術
誰でも分かる鋳物基礎講座
鋳鉄の熱処理（第10回）
ものつくり大学 製造学科 鈴木 克美
10 可鍛鋳鉄
可鍛鋳鉄（マレアブル鋳鉄）は鋳放しでチル組織にしておき、これを高温度・長時間の熱処理により組織を黒鉛化させる「黒心可鍛鋳鉄」と、脱炭させて鋼に近づけた「白心可鍛鋳鉄」とがあり、図10－1に示すような組織を有する。熱処理パターンは図10-2および図10-3に示す。現在では球状黒鉛鋳鉄の機械特性に近く、熱処理時間が長いことから、ガス管継手などの用途が限定されており、ここでは詳細は省略する。
図10-1 可鍛鋳鉄の組織 （左：白心可鍛鋳鉄 右：黒鉛可鍛鋳鉄）1)
図10-2 白心可鍛鋳鉄の熱処理パターン1)
図10-3 黒心可鍛鋳鉄の熱処理パターン1)
11 窒化処理
鋳鉄鋳物の表面層を硬化させる熱処理には第８回で説明した表面焼入れのほかに「窒化処理」がある。アンモニアガスの分解による活性窒素（N）を約500℃付近の低温で原子拡散させることにより、その表面（数10～100μｍ）に極めて硬い窒化層が得られる熱処理法でガス窒化という。
鋼材の場合には窒化物を形成し易い、クロム､アルミニウム、モリブデンなどを含有する鋼種に適用されることが多いが、これらの元素が無くても鉄の窒化物（Fe2N3）を形成してある程度の硬度を上げることができる。（ガス軟窒化）窒化は処理温度が低温のため、寸法変形が少なく、窒化層に圧縮応力が残留するため耐摩耗性や疲労特性が向上する。しかし、基地中にNが拡散するために長時間の処理が必要であり、近年はプラズマやイオンによる方法も普及している。
引用文献
１）素形材センター編；「鋳鉄の生産技術」（1999），P102