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鉄の基礎知識

私たちの生活や産業を支えている鉄。その可能性はまだまだ広がり続けます。

基礎知識1‐私たちの生活や産業を支える「鉄」は正確には鋼(はがね)と呼ばれるものです。

鉄とは原子記号「Fe」で表される金属で、私たち人間にとって最も身近な金属といってよいでしょう。身の回りを見回せば、さまざまな生活用品や器具、クルマや鉄道、船舶、ビルなどの建築物や橋梁など、ありとあらゆるものに鉄が使用されていることがわかります。
さて、そんな鉄ですが、現在私たちが鉄と呼んでいるのは、正確にいえば「鋼(はがね)」です。実は、鉄が含む炭素分が1.7%以下のものを鋼と呼び、1.7%以上のものを「銑鉄(せんてつ)」と呼びます。鉄にも2種類あるというわけです。

基礎知識2‐紀元前18世紀頃、古代ヒッタイト人はすでに鉄製の道具を使っていました。

人間がいつから鉄を使い始めたのか、鉄の歴史をひもといても正確な時期は明らかにされていません。鉄を最初に「道具として」使ったのは古代ヒッタイト人で、紀元前18世紀頃とされています。しかし、それ以前にも製鉄技術があったことは数々の発掘物からわかっているようです。歴史的には「鉄器時代(紀元前11世紀以降)」に日用品などの青銅器が鉄に置き替わっていった時代、さらに産業革命(18世紀半ば〜19世紀)で製鉄技術が向上し、大量生産が可能になった時代がエポックといえるでしょう。


基礎知識3‐鉄鉱石から鉄を取り出す「製鉄」は1,200度もの温度になる高炉で行われます。

鉄の原料は「鉄鉱石」ですが、ここからいかに鉄を取り出すか、それが「製鉄」の技術です。400度〜1,200度に熱した高炉に鉱石を入れ、一酸化炭素が鉄と結合している酸素を奪って二酸化炭素となり、結果的に孔が多数空いた鉄の塊を取り出すことができます。さらに熱い状態で叩いて不純物を取り出して鉄の原子同士をくっつけることで純粋な鉄になります。高炉で作られたままの鉄は「銑鉄」でまだまだ脆い状態ですが、これから炭素分を除いてできるのが丈夫な「鋼」です。これが製鉄の基本原理です。

基礎知識4‐性質のコントロールのしやすさに特長。環境適合エコ素材としても注目されています。

鉄はあまりに身近な素材過ぎて注目を集めることは少ないのですが、さまざまな分野で技術革新の進んだ現代でも決して見劣りすることのない、すぐれた性質を持っている素材です。固くする、柔らかくするなどの性質のコントロールのしやすさをはじめ、鉄のデメリットだった錆の発生を防ぐメッキや塗装技術の発達などで従来以上に多様な製品に利用が広がっています。また、原料の豊富さやリサイクルが可能といった地球環境にやさしいエコロジー素材としての側面から、現在鉄の価値が見直されてもいるのです。