青銅器時代→鉄器時代。鉄と鋼の違いは?

青銅器時代


https://www.researchgate.net/figure/The-four-bronze-swords-examined_fig1_235790046

紀元前3300–1200

銅にスズをまぜたのが青銅 青銅=ブロンズbronzeです。

copper + tin = bronze です。

銅Cu の融点は 1084.5 です。

スズ(錫)Sn の融点は 231.96 です。

比較的、低温で溶けるから、人類史のはじめのほうで使われるようになったんですね。

ちなみに、鉄Fe の融点は 1536 です。500度高いですね。

金属の融点一覧

鉄器時代

紀元前1200から

鉄器時代の開始は定説では紀元前1200ごろからヒッタイト帝国(現代のトルコ)ではじまった。

鉄はその当時のスーパー最先端技術

最初は砂鉄をあつめて、たたらで鉄を作った。たたら=ふいごの事。

鉄の生成。砂鉄 砂鉄の主成分は酸化鉄。いわゆる黒錆び。

粘土製の炉で、木炭の火で加熱した。

足でふいごを踏んで炉に風を送って炉熱の温度を高めた。

一酸化炭素が酸化鉄につく→→ 二酸化炭素になって、鉄から酸素を奪って離れる。 海綿状の金属鉄が残る。この化学反応に必要な温度は400から800度ほど。そのあと、熱せられた鉄を叩いてギュっとさせる。

日本の昔の製鉄は、鉄を1536度まで熱してドロドロに溶かして製品にしてたわけじゃない。低温で比較的柔らかくしたらあとは、ガンガン叩いて形にしていた。その叩く過程で不純物が除去されて、

さらに炭に包んでガンガン叩いて炭素分を加えた。それで炭素と鉄の鋼になった。

次の時代になると鉄鉱石を山からとって炉で熱した。

日本は、弥生時代の間に、大陸から青銅と鉄器が一緒につたわって、石器時代からいきなり鉄器時代になりました。

地球の中身の中心は鉄でできています。地球の中心核はほとんどが鉄でできている。鉄の惑星です。宇宙の隕石も鉄が成分の中心です。

そして地球上で生きてる生き物は、動物から魚、植物にいたるまで全てに鉄が入ってます。あなたも、明日ご飯食べるとき、それに鉄分がはいってて、地球の中心と同じなんだな~。って思いをはせると、体にご利益ありますよ。

鉄と鋼の違いは

さいきん鋼ってなんだろうなぁ~?「鉄と鋼ってなにが違うのかな?」って思ったのでまとめておきますね!。

鋼とは=鉄と炭素が混ぜ合わせられたものが鋼です。鋼=鋼とは、鉄に0.02%~1.7%の炭素を加えた合金のこと。

鉄(Fe)と炭素(C)の合金です。ぜんぶのFeがCとくっつくわけではないので、FeCではないです。

Cがゼロだと、純粋な鉄(Fe)です。

Cが入っているものが鋼

FeにCが混ざる割合で、鉄、鋼、鋳鉄の区別ができるのです。

いま一般的に鉄筋コンクリートとか日常生活で身の回りで”鉄”って呼ばれているものはすべて鋼です。わざわざ、鋼です。っていわないだけです。

英語だと、鉄がIRON(アイアン)。鋼がSTEEL(スティール)です。

炭素鋼

炭素が入っていればいるほど固くなります。

純粋な鉄は軟らかい

鋼がちょうど手頃な硬さと可塑性がある(曲げたりして加工できる)

鋳鉄は炭素が多すぎて脆くなる

鋼は鉄Feよりも強度と靭性(粘り強さ)、加工性に優れる、武器などに利用される。

C=0.04~2.1%、つまり0.04/100~2.1/100(重量)
軟らかいFeにCがわずか0.04~2.1%入っただけで硬い鋼に変身する

高温で溶かした鉄を、砂などで作った型の空洞部分に流し込み、冷やして固めた製品を「鋳物(いもの)」と言います。鋳物をつくることが「鋳造(ちゅうぞう)」です。

炭素が多すぎるくらいに入っているものが鋳物(鋳鉄)です。鉄瓶とかがそうです。

刀は鋼。刀の炭素の含有量は1~1.5%程度です。

鉄の融点は1535℃だけど、刀は木炭で加熱してるから、1000度から1500度で加熱。完全にどろどろにならないで、柔らかい個体の状態で加工する。

叩いては伸ばし、2つ折りに折り曲げて、叩いては伸ばし、2つ折りに折り曲げて・・の作業を15回ほど繰リ返す。「折り返し鍛錬」

これで1回折り曲げて2層これを2倍を15回すると、約33,000枚の層になる。

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