「鋼」の版間の差分

日本語の「はがね」の由来は[[刃物]]に用いる[[金属]]を意味する「{{読み仮名|刃金|はがね}}」である。かつて鋼とは焼入れによって硬化する鉄合金をさし、[[鉄器時代]]以来、[[鍛造]][[鍛接]]、熱処理や研磨技術によって刃物類が製作されてきた。ここを原点にさまざまな鉄合金が発達し、そのつど鋼の定義は拡大解釈されて現在に至っている。現在では刃物専用以外でも、[[精錬]]技術によって造られた鉄鋼材全般を{{読み仮名|鋼|はがね}}・{{読み仮名|鋼鉄|こうてつ}}と呼び、[[錬鉄]]・[[鋳鋼]]などを含めることがある。

鉄の性質は、含まれる[[炭素]]の量で大きく変化する。[[鉄鉱石]]を還元したものを[[銑鉄]]といい、4％4%から5％5%の炭素を含む。これをそのまま[[鋳型]]に流したものが「鋳物」とも呼ばれる[[鋳鉄]]である。鋳鉄はもろくて[[可塑性]]がなく、鎚で叩いたり、曲げたりすると割れてしまう。

世界で初めて鋼を開発したのは、[[紀元前1400年]]ごろの[[ヒッタイト]]であると考えられている。ヒッタイトは[[炭]]を使って鉄を[[鍛造]]することにより鋼を製造し<ref>「文明の誕生」p128-129　 小林登志子　 中公新書　 2015年6月25日発行</ref>、[[アナトリア]]を中心に鉄を主力とする最初の文明を築いた。この製法は厳重に秘匿されていたものの、[[前1200年のカタストロフ]]と呼ばれる大動乱によって紀元前1190年頃にヒッタイトが滅亡すると、製鋼技術はヒッタイトを滅ぼした[[海の民]]や、[[エジプト]]や[[メソポタミア]]といった近隣の諸国へと伝播し、さらにそこから遠方へと伝わっていった。

[[産業革命]]以前の世界においては各国で鋼が製造されたが、なかでも最も名高かったものは[[インド]]において生産されるウーツ鋼であった。ウーツ鋼はインド国内で消費されるほか、[[中東]]方面へも盛んに輸出され、とくに[[シリア]]の[[ダマスカス]]において[[刀剣]]に加工されたものは非常に高い評価を受けていた<ref>『世界文明における技術の千年史 「生存の技術」との対話に向けて』p137　 アーノルド・パーシー 林武監訳、東玲子訳、新評論、2001年6月。ISBN 978-4-7948-0522-5</ref>。このことから、ウーツ鋼は[[ダマスカス鋼]]という名前で広く知られるようになった。ウーツ鋼は[[るつぼ]]によって生産されたが、[[19世紀]]初頭までには生産が途絶え、現代においては製法は失伝している。日本においても[[たたら製鉄]]によって[[玉鋼]]と呼ばれる鋼が生産され、主に[[日本刀]]の原料として使用された。ウーツ鋼や玉鋼に見られるように、近代以前の世界において鋼の主な使用法は、硬度の要求される刀剣の材料としてのものであったが、16世紀以降、[[オスマン帝国]]で鋼は銃の砲身に使用されるようになり、この製法は[[ムガル帝国]]にも伝わった<ref>『世界文明における技術の千年史 「生存の技術」との対話に向けて』p138-139　 アーノルド・パーシー 林武監訳、東玲子訳、新評論、2001年6月。ISBN 978-4-7948-0522-5</ref>。しかし、大量に生産することはどこの文明圏においてもできなかった。[[18世紀]]に入ると[[イギリス]]で徐々に製鋼法の改善がはじまり、1740年代には[[ベンジャミン・ハンツマン]]によってるつぼを使用して良質の鋼が作られたものの、これは量産することは不可能であった。この後も様々な鋼の生産法が開発されるものの、真に工業的に大量生産ができるようになるのには[[ヘンリー・ベッセマー]]による1856年の[[転炉|転炉法]]の発明を待たねばならなかった。

平炉は[[反射炉]]の一種で、1856年にシーメンス兄弟（カール・ウィルヘルム・シーメンスとフレデリック・シーメンス）によって炉の構造が発明され、マルタン父子（ピエール・ マルタンとエミール・マルタン）によって製鋼法が発明された<ref>中沢護人、「[http://repositoryhdl.dlhandle.itc.u-tokyo.ac.jp/dspace/bitstreamnet/2261/31412/1/sk016009002.pdf 「平炉法の発明の経過]」p245-247（「『生産研究」第』 1964年 16巻第 9号、1964年）中沢護人, 東京大学生産技術研究所</ref>ことから、両者の名を取ってシーメンス・マルタン法と呼ばれる。鉄鉱石と屑鉄（[[スクラップ]]）を混合し加熱して不純物を酸化・除去し、適度の炭素を残す。熱源は電気アークである<ref name="osawa2-3.2" />。しかし平炉法は冷えた材料の加熱を行うため、初期のものは鋼の製造まで10時間を要した。1960年代には3時間まで時間が短縮されたものの、転炉はこの過程を30分で行えるため勝負にならず、日本では1960年代以降この方式での製鋼は行われていない{{Sfn|新日鉄住金|2004|pp=67&ndash;68}}。

|author=新日鉄住金株式会社（編著）

|author = 高木 節雄

|year = 1997

|title = 鉄の強化機構と限界強度

|journal = まてりあ

|issue = 7

|publisher = 日本金属学会

|pages = 675&ndash;679

* 「[http://www.hitachi-metals.co.jp/tatara/index.htm たたらの話]」（[[日立金属]]）

* 社団法人 [https://www.isij.or.jp 日本鉄鋼協会] (ISIJ)

* 社団法人 [http://www.jisf.or.jp 日本鉄鋼連盟] (JISF)

* 社団法人 [http://www.jssc.or.jp 日本鋼構造協会] (JSSC)

* {{Wayback |url=http://www.nims.go.jp/jpn/news/press/press236.html |title=低温でもしなやかで強い鉄、超微細結晶粒鋼の靭性の逆温度依存性を発見（独立行政法人物質・材料研究機構、2008年5月23日）|date=20080610085520 }}