鉄と鋼の違いをやさしく解説：炭素量が変える性質のしくみ

「鉄と鋼は何が違うの？」は金属材料の入口でよく出てくる疑問です。答えはシンプルで、炭素量です。この記事では純鉄・鋼・鋳鉄を炭素量の軸で整理し、それぞれの性質と使い分けをやさしく解説します。

炭素量で分類する鉄系材料

核心： 工業的に使われる「鉄」のほとんどは鋼（Steel）か鋳鉄（Cast Iron）です。純鉄（C ≦ 0.02%）は柔らかすぎて実用に向きません。炭素量が増えると硬さ・強度は上がりますが、延性・靱性は低下します。

区分	炭素量 (%)	代表材料	強度	延性	鋳造性	焼入れ
純鉄	〜0.02	電磁鋼板（一部）	低	高	不向き	不可
低炭素鋼	0.02〜0.25	SS400・SPCC・S20C	中低	高	可	困難
中炭素鋼	0.25〜0.60	S45C・S55C	中〜高	中	可	可能
高炭素鋼	0.60〜2.14	SKD11・SUJ2・工具鋼	高	低	可	高い効果
鋳鉄	2.14〜6.67	FC250・FCD450	中	非常に低	優秀	一般に不可

分類	炭素量	合金元素	代表グレード
炭素鋼（普通鋼）	〜0.6%	C・Mn のみ	SS400, S45C, SPCC
合金鋼	〜0.5%	Cr・Mo・Ni 等を追加	SCM440, SNCM439, SUJ2
工具鋼	0.4〜1.5%	Cr・Mo・W・V 等	SKD11, SKH51, SK3
ステンレス鋼	〜0.15%（低C品）	Cr ≧ 10.5%	SUS304, SUS430

SS400・SPCC。溶接・プレス加工しやすく、架台・板金・建築構造に最適。焼入れは難しい。

S45C。焼入れで高強度が得られ、機械部品・軸・歯車に使われる最汎用クラス。

工具鋼・軸受鋼。高硬度・高耐摩耗性が必要な工具・金型・軸受に使われる。

FC・FCD。鋳造性が高く複雑形状を作りやすい。工作機械ベッド・エンジンブロックに使われる。

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