FC・FCD・FCGの違いをやさしく解説：鋳鉄の種類を性能と用途で使い分ける方法

「FC250」「FCD450」という記号を見たことがある人は多いが、FCとFCDでは黒鉛の形状がまったく異なり、機械的性質も大きく変わる。強度だけを見てFCからFCDに材料変更すると、工作機械のベッドでは逆に加工精度が落ちることがある。鋳鉄の3系統（ねずみ鋳鉄FC・球状黒鉛鋳鉄FCD・CV黒鉛鋳鉄FCG）を成分・強度・振動減衰性・被削性で比較し、実際に起きた選定ミスを見ていく。

1. 鋳鉄の分類と黒鉛形状

鋳鉄（炭素量2.0〜4.5%の鉄）では、炭素が黒鉛（グラファイト）として析出する。この黒鉛の形状が性質の差を生む最大の要因だ。

種類	記号	黒鉛形状	添加元素	規格
ねずみ鋳鉄（片状黒鉛鋳鉄）	FC	薄いフレーク状（片状）	なし（基本成分のみ）	JIS G 5501
球状黒鉛鋳鉄（ダクタイル鋳鉄）	FCD	球状	Mg（マグネシウム）添加	JIS G 5502
CV黒鉛鋳鉄（バーミキュラー鋳鉄）	FCG	虫状（片状と球状の中間）	Mg・Ti等で制御	JIS G 5503

2. 主要特性の比較

項目	FC（ねずみ）	FCD（球状黒鉛）	FCG（CV黒鉛）
引張強さ（代表値）	150〜350 MPa	370〜800 MPa	300〜450 MPa
伸び	ほぼ0%（脆性材料）	2〜18%	1〜5%
振動減衰能	◎ 非常に高い	△ 低い	○ 高い（FCとFCDの中間）
熱伝導率	○ 高い	△ やや低い	◎ 最も高い
被削性	◎ 非常に良好	○ 良好	○ 良好
鋳造性	◎ 優れる（流動性高）	○ 良好	○ 良好
コスト	◎ 最安	△ やや高い（Mg処理工程）	△ やや高い（制御難度高）

FCの引張強さは低いが、振動を吸収する能力（減衰能）はFCDの5〜10倍ある。工作機械のベッド・コラムにFCが使われ続けている最大の理由は、切削振動を吸収して加工精度を高めるためで、強度だけで材料選定するのは判断を誤る。

3. 代表材の規格値

ねずみ鋳鉄（FC）

種類	引張強さ	硬さ目安	代表用途
FC150	150 MPa以上	212HBW以下	軽荷重の箱体・カバー類
FC200	200 MPa以上	223HBW以下	工作機械ベッド・シリンダーブロック
FC250	250 MPa以上	241HBW以下	工作機械・エンジンブロック・ブレーキドラム
FC300	300 MPa以上	262HBW以下	高荷重部品・大型エンジン部品

球状黒鉛鋳鉄（FCD）

種類	引張強さ	伸び	代表用途
FCD350-22	350 MPa以上	22%以上	自動車足回り部品・高延性が必要な部品
FCD450-10	450 MPa以上	10%以上	排水管・マンホール蓋・継手
FCD600-3	600 MPa以上	3%以上	クランクシャフト・ギアハウジング
FCD800-2	800 MPa以上	2%以上	差動装置ケース・建設機械部品

4. 用途別の使い分け

工作機械ベッド・コラム → FC250

振動減衰能がFCDの5〜10倍。切削加工中の振動をベッドが吸収することで加工精度が向上する。FCDに変えると振動が増えて面粗さが悪化することがある。軽量化より制振性優先のため鋳鉄が使われ続けている。

自動車エンジンブロック → FC250またはFCG

シリンダーボア周りは熱伝導率と被削性が重要。FCは熱伝導率が高く被削性も良好。ただし近年は軽量化のためアルミ合金製が増加。大型ディーゼルエンジンにはFCGが採用される例が増えている（FCより強度高く、FCDより振動減衰性高い）。

クランクシャフト・ギア → FCD600〜800

繰り返し曲げ・ねじり荷重を受ける。伸びが必要で脆性破断を避けたい。FCD600以上の球状黒鉛鋳鉄が選ばれる。鍛造品より安価に製造できるため中型エンジンのクランクシャフトに広く採用される。

排水管・マンホール蓋 → FCD450

JIS G 5526（ダクタイル鋳鉄管）で規定。高い伸びと靭性でFC管より衝撃に強い。埋設配管や蓋類の延性が必要な用途に標準材として使われる。

5. 現場で実際に起きたトラブル

工作機械ベッドをFC250からFCD600に変更したら加工面が荒れた

状況コスト削減と強度向上を狙い、FC250のベッドをFCD600に変更した。切削試験をしたところ、以前は問題なく出ていた表面粗さRa0.8μm以下が達成できなくなり、量産移行の直前で製造ラインが止まった。

原因FCDはFCに比べて振動減衰能が大幅に低い。切削時の振動がベッドに吸収されず機械振動として残り、工具のびびりが増えて加工精度が落ちた。「強度が上がれば精度も上がる」という思い込みが原因だった。

対策工作機械のベッド・コラムには振動減衰能の高いFC材を継続使用することにした。強度が足りない場合はFC300への変更、またはベッド形状（リブ構造）の見直しで剛性を上げる方向に切り替えた。

FCD450を発注したはずが、受入検査でFC300相当の材料が混入していた

状況排水管継手向けにFCD450-10を発注したロットの一部で、組付け時に想定外の割れが発生した。受入時の外観検査では気づかず、割れが出てから材質証明書とミルシートを再確認した。

原因鋳造メーカー側の工程ミスで、一部のロットにMg処理が不十分な材料（黒鉛が球状化しきれずFC300に近い性質）が混入していた。外観だけではFCとFCDの判別がほぼつかず、伸びの規格値を満たさないまま出荷されていた。

対策以降、FCD材の受入検査に簡易的な硬さ測定と抜き取りでの引張試験を追加した。継手・蓋類など延性が安全に直結する部品では、ロットごとのミルシート照合を必須化した。

まとめ

FC（ねずみ鋳鉄）は黒鉛がフレーク状で振動減衰能が高い。工作機械ベッド・シリンダーブロックに最適だが引張強さは低く伸びはほぼ0%の脆性材料。
FCD（球状黒鉛鋳鉄）はMg処理で黒鉛を球状化し、高強度（〜800MPa）・高延性（〜22%）を実現。クランクシャフト・ギア・排水管・建設機械部品に広く使われる。
FCG（CV黒鉛鋳鉄）は強度・熱伝導率・振動減衰能のバランスに優れ、大型ディーゼルエンジンブロックや排気マニホールドに採用が増えている。
工作機械ベッドをFCDに変更すると振動減衰能が低下して加工精度が悪化する。強度だけで選定しないこと。
FCとFCDは外観での判別がほぼつかない。延性が安全に直結する部品ではミルシート照合や抜き取り試験を受入検査に組み込む。