基本的に、鍛冶は、破断することなく加熱して可塑性があり、加工可能な状態にできるすべての金属で行うことができます。 理論上、多くの金属を鍛造できますが、最も一般的で実用的な選択肢は鉄とさまざまな種類の鋼です。銅、真鍮、青銅などの非鉄金属も加工できますが、これらは鍛冶という技術を定義する鋼とは非常に異なる挙動をします。
金属の鍛造適性は、その鍛造可能範囲（フォーギング・ウィンドウ）によって決まります。これは、金属が成形できるほど柔らかく、かつ損傷するほど熱くない温度範囲です。広く許容範囲の広い鍛造可能範囲があることが、その金属を鍛冶師にとって実用的なものにします。
決定的な特性：金属を鍛造可能にするものは何か？
適切な材料を選択するには、まず鍛造を可能にする根本的な原理を理解する必要があります。それは、金属の状態を変えるのではなく、その形状を変えることです。
塑性変形の理解
鍛冶は、金属を加熱して、その内部の結晶構造が破壊されることなく移動・再配列するのに十分なエネルギーを持つようにすることで機能します。これは塑性変形と呼ばれます。
これは、ガラスや鋳鉄のような脆性材料とは反対の性質です。脆性材料は、温度に関係なくハンマーの打撃力の下で単に破壊されます。
「鍛造可能範囲」の重要な役割
鍛造可能範囲とは、特定の金属に使用できる温度範囲のことです。この範囲を下回ると、金属は硬すぎてひび割れのリスクがあります。この範囲を上回ると、金属は火花を散らしたり、燃焼したり、さらには溶解して構造的完全性を破壊したりする可能性があります。
例えば、軟鋼は非常に広く許容範囲の広い鍛造可能範囲（約1700～2300°F、または900～1250°C）を持っており、初心者にとって理想的です。高炭素鋼は範囲がはるかに狭く、正確な温度管理が要求されます。
鋳造や溶接との違い
鍛造は、他の金属加工プロセスとは異なります。鋳造は、金属を液体に溶かして型に流し込むことです。溶接は、縁を溶かして接合することです。
鍛造は、金属が固体（ただし可塑性のある状態）のままである間にユニークに形状を整えます。このプロセスにより、金属の内部の結晶粒構造が洗練され、強度と耐久性が劇的に向上します。
鍛冶で一般的に使用される金属
鍛造可能な金属のリストは長いですが、鍛冶場でほとんどの作業をカバーするのはいくつかのカテゴリーです。
鉄と軟鋼：基礎
これらは鍛冶の典型的な材料です。軟鋼（A36や1018など）は安価で広く入手可能であり、最も許容範囲の広い鍛造可能範囲を持っています。
基本的な技術を学ぶための理想的な材料であり、装飾的な渦巻き細工から頑丈な門や家具まで、あらゆるものに使用されます。主な制限は、鋭い刃先を保持するために硬化させることができないことです。
高炭素鋼と工具鋼：硬度と刃先の保持のために
鋼に炭素を加えることで、硬化および焼き戻しできる材料が作られます。このプロセスにより、鍛冶師は機能的な道具を作ることができます。
これらの鋼（10シリーズ、例：1075、1084、1095など）は、ナイフ、斧、ノミ、ハンマーの標準です。過熱して炭素含有量を損なわないように、より注意深い温度管理が必要です。
合金鋼：特殊な特性
合金鋼には、鉄と炭素の他に、クロム、マンガン、ニッケルなどの他の元素が含まれます。一般的な例は5160で、優れた靭性で知られるばね鋼です。
これらの合金は、車両のリーフスプリングや頑丈な工具など、高い耐久性が要求される特定の用途のために選択されますが、そのユニークな特性は、より高度な熱処理手順を必要とすることがよくあります。
非鉄金属：別の課題
銅、真鍮、青銅などの金属も鍛造可能ですが、鋼とは非常に異なる挙動をします。これらははるかに低い温度で加工され、加熱時に同じ明るい色の手がかりを示しません。
そのユニークな色と耐食性から、ジュエリー、装飾的な象嵌細工、芸術的な彫刻で人気があります。
注意して扱うべき（または避けるべき）金属
すべての金属が炉に適しているわけではなく、不適切に取り扱うと重大なリスクを伴うものもあります。
鋳鉄：鍛造するには脆すぎる
鋳鉄の極端に高い炭素含有量は、それを脆くします。明るく熱していてもハンマーで打つと、変形するのではなく粉砕します。
ステンレス鋼：硬く、許容範囲が狭い
一部のグレードのステンレス鋼は鍛造できるものの、鍛造温度でも信じられないほど硬いです。動かすためにより大きな力が必要であり、使用可能な範囲が非常に狭いため、ほとんどの鍛冶師にとっては困難です。
アルミニウム：溶解のリスクが高い
アルミニウムとその合金は、融点が鍛造温度に非常に近いです。過熱して作業物を床に水たまりに変えてしまうのは信じられないほど簡単です。
亜鉛メッキ鋼：重大な安全上の危険
亜鉛メッキ鋼を炉で加熱してはいけません。 亜鉛コーティングは鍛造温度で蒸発し、非常に有毒なヒュームを放出します。このヒュームを吸入すると、「金属ヒューム熱」と呼ばれる重篤な病気を引き起こし、重度のインフルエンザに似た症状が出ます。
プロジェクトに最適な金属の選択
材料の選択は、最終製品の意図された機能によって決定されるべきです。
- 基本的な技術を学ぶ初心者の方へ： 軟鋼から始めてください。その許容範囲の広さと低コストは、心配なく基本的な技術を練習するのに理想的です。
- 機能的な道具やナイフを作ることを目指している場合： 1084や5160などの高炭素鋼を使用してください。これらは耐久性のある刃先を保持するために適切に熱処理できるからです。
- 装飾的または芸術的な作品を作成している場合： 伝統的な外観のために錬鉄を検討するか、審美的な魅力のために銅、真鍮、青銅のユニークな色を探求してください。
正しい金属を選択することは、アイデアから耐久性のある鍛造品へとビジョンを具体化するための最初のステップです。
要約表：
| 金属の種類 | 最適用途 | 鍛造可能範囲 | 主な特性 |
|---|---|---|---|
| 軟鋼 | 初心者、装飾品 | 広い（1700-2300°F） | 許容範囲が広い、安価、硬化不可 |
| 高炭素鋼 | ナイフ、道具、斧 | 狭い | 硬化可能、正確な温度管理が必要 |
| 合金鋼 | ばね、頑丈な工具 | 変動する | 靭性が高い、高度な熱処理が必要 |
| 非鉄金属（銅、真鍮） | ジュエリー、装飾芸術 | より低い温度 | ユニークな色、耐食性 |
| 鋳鉄 | 鍛造には非推奨 | 該当なし | 脆い、打撃で粉砕する |
| 亜鉛メッキ鋼 | 避ける - 有毒ヒューム | 該当なし | 亜鉛コーティングが蒸発し、金属ヒューム熱を引き起こす |
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