「ハガネ」って何？から始まった。
2023/02/06の食事中息子との会話で”ハガネ”という言葉が出てきて。最近ポケモンで「はがねタイプ」を耳にしているからキャッチしたんだね。（ドドゲザンが強い）そこから「ハガネって何？」と聞かれたのでその後の僕の探究をここに記しておきます。
ハガネって何？
ハガネは鉄に0.02％～1.7％の炭素を加えた合金で、強度（硬さ）や靭性（粘り強さ）に優れた金属で、”鉄”と、”炭素”を混ぜたもの。
同じハガネの中でも炭素の量が少なくないと靭性（粘り強さ）が上がり、炭素の量が多くなると強度（硬さ）があがる。
鋼の作り方
鉄鉱石（鉄＋いろいろ）⇒鉄鉱石ーいらないもの⇒鉄＋炭素＝ハガネ
鉄って何
鉄の特徴
僕らが普段行っている”テツ”は、ハガネのことで、本当の意味での鉄はFeの事。鉄(Fe)は固くて強い金属だけど、それだけでは酸化（弱る）しやすいんだ。純粋な鉄は白くキラキラ輝いているよ。
鉄とハガネの違いは？
鉄は、100％鉄(Fe) のもの。ハガネは、鉄(Fe)に炭素(C)をチョット混ぜたものだよ。
下の図で分かるように鉄に混ぜられた炭素の量が増えるとハガネ(鋼)に進化するイメージだね。”ハガネ”は強くて堅いイメージがあるけど、その通りだね。
鉄鉱石って何
いろいろな鉄鉱石
鉄は、いろんなものと仲良くできて、くっついちゃうんだ。鉄鉱石は、鉄と何かがくっついたものと思ったらイイよ。その中でも代表的なのは、磁鉄鉱と赤鉄鉱だよ。
磁鉄鉱は、その石の70％以上鉄を含んでいるもので、強い磁力を持っているよ。英語ではmagnetite(マグナタイト) 磁石は、マグネットって言うけど、その語源になってる。ジュラ紀あたりのマグマがゆっくり冷え固まってできたんだ。スウェーデンに世界最大の磁鉄鉱鉱床があるよ。日本でも、磁鉄鉱が粉々になった砂鉄っていうのがあって(海でよく取れるね)、「たたら製鉄」が有名だよ。
赤鉄鉱は、酸素とたくさん繋がってる鉄だね。鉄は、酸素とつながると赤くなるんだ。英語ではhematite(ヘマタイト) 血液の中の赤血球(ヘモグロビン)と似ているね。ブラジルやオーストラリア、カナダ、アメリカで取れるよ。
鉄鉱石はどうやってできたの
鉄鉱石は昔、雨で海の中に流されました。
その後、シアノバクテリアさんが作った酸素とつながり塊になって海の底にたくさんたまりました。
ずーっとずっと後に地球によって海の上に押し上げられました。
気になったら、カリジニ国立公園とシャークベイを調べてみてね。
https://www.nipponsteel.com/company/publications/quarterly-nssmc/pdf/2017_18_10_13.pdf
炭鉱夫って何
鋼を作れるようになって、機械がたくさんできたんだけど、材料の鉄鉱石を取る必要があるよね。それを取ってくる人のことを炭鉱夫って言うんだ。
まだ見たことないだろうけど、天空の城ラピュタに出てくるよ。
なんで硬い鉄が折れるの
どんなものでも、耐えられないような強く大きい力を使えば壊したり、折ったりすることができるよ。
壊す(分解する)から新しく作れるんだよね。
実は、鉄を弱くする原因として、水素があるんだって。あんなに硬いのに、小さな小さな水素が原因で壊れるのは、すごいよね。
水ってすごい
ウォータージェットカッターについて動画で見たね。
ウォータージェット切断加工では、392ＭＰａ（約4,000気圧）という非常に高い水圧を使用します。これは水道水の約2,000倍の水圧に相当し、加圧水は音速の約3倍となる、ものすごいスピードで飛び出します。
この水が加工物に当たった時に発生する衝突力で、あらゆるモノを切断加工します
普段飲んでいる水も技術と工夫で、すごい力を出せるんだね。
きっとこれからも、いろんな技術が発展していくんだよ。
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