鋼と鉄の違いって何？どう違う？【技術士の簡単解説】

「鋼」と「鉄」は、どちらも金属素材であり、様々な工業製品や建築物、道路などのインフラ整備に欠かせない素材です。しかしながら、一見似ているように見えるこの二つの素材には、実は細かな違いが存在します。

本記事では、「鋼」と「鉄」の違いについて、その構造や特性、製造方法などの観点から詳しく解説していきます。

鋼と鉄の基本的な違い

「鋼」と「鉄」は、共に主成分が鉄である金属素材ですが、それぞれ微量な異なる成分を含むことが大きな違いとなっています。

「鉄」は純粋な鉄のこと

まず、「鉄」は純粋な鉄を指します。
化学的には、Fe（鉄）のみから構成された単純な元素であり、非常に脆く、曲げたり伸ばしたりすることができません。そのため、鉄を加工して使われることは少なく、主に製鉄に利用されます。

「鋼」は鉄に少量の炭素を混ぜた金属のこと

一方、「鋼」は鉄に少量の炭素を含むことで鉄の特性を大幅に改良した素材です。
炭素の添加によって、鋼は鉄よりも硬く、強く、また柔軟性にも優れています。そのため、鋼は様々な用途に使用されており、航空機、自動車、建築物、家電製品など、あらゆる製品に使われています。

鋼と鉄の製造方法

「鋼」と「鉄」の製造方法にも大きな違いがあります。

まず、「鉄」は、鉄鉱石を高温で加熱することによって、鉄を抽出することが一般的です。この方法は「製鉄法」と呼ばれ、数百年以上にわたって使われてきました。

一方、「鋼」は、鉄鉱石に炭素や他の金属を添加することで、鋼として製造されます。鋼の製造方法には、電気炉法、コークス炉法、オープンハース炉法、平炉法など、様々な方法があります。

鋼と鉄の特性の違い

「鋼」と「鉄」は、構造や特性にも大きな違いがあります。

鉄の特性一覧

• 柔らかく、加工性が高い
• 耐腐食性が低いため、錆びやすい
• 引っ張り強度が低く、曲げやすい
• 純鉄としてなら不純物がなく、磁気特性に優れる

鋼の特性一覧

• 硬く、強度が高い
• 耐腐食性が高いため、錆びにくい
• 引っ張り強度が高く、曲げにくい
• 電気伝導性が低いため、電気製品にはあまり使用されない
• 熱処理によって硬度や強度が変化するため、様々な用途に利用される

まとめ

本記事では「鉄」と「鋼」の違いについて解説しました。

鉄と鋼は両方とも鉄を主成分とした金属であり、非常に広く使用されています。

鉄は柔らかく、加工性が高く、電気伝導性が高いため、電気製品に使用されることがあります。
一方、鋼は非常に硬く、強度が高く、耐腐食性が高いため、建築、自動車、機械、航空宇宙などの幅広い用途に使用されます。

鋼と鉄の違いを理解することは、適切な金属を選択することに役立ちます。
構造物や機械部品には強度が重要であり、耐腐食性が高い材料が必要です。一方、電気製品には柔らかく、電気伝導性が高い材料が必要です。

鋼と鉄はそれぞれ異なる用途に適していますが、正しい選択をすることで、製品の性能を最適化することができます。

ぜひ、この記事を参考にしてあなたの仕事に役立ててください。