ダクタイル鋳鉄（FCD材）の切削加工におけるポイント

2026.02.11

ダクタイル鋳鉄（FCD材）は、強靭さと加工性のバランスに優れた非常に魅力的な素材ですが、同じ鋳鉄であるねずみ鋳鉄と比較すると、切削加工における注意点は大きく異なります。

本稿では、ダクタイル鋳鉄（FCD材）の切削加工におけるポイントについて、鋳物切削加工のプロフェッショナルが解説します。

ダクタイル鋳鉄（FCD材）とは？

ダクタイル鋳鉄は、その名の通り「ダクティリティ（延性・しなやかさ）」に富んだ鋳鉄です。JIS規格ではFCD450やFCD600といった符号で表され、これらは引張強さや伸びの基準を示しています。最大の特徴は、金属組織の中に含まれるグラファイト（黒鉛）が球状になっていることです。

通常の鋳鉄が持つ「もろさ」を克服するため、溶かした鉄にマグネシウムなどを添加してグラファイトを丸く成長させることで、応力集中を防ぎ、鋼に近い強度と粘り強さを実現しています。この性質により、大きな荷重がかかる自動車の足回り部品や、高い耐圧性が求められる油圧シリンダー、クランクシャフトといった重要保安部品に欠かせない素材となっています。

ダクタイル鋳鉄とねずみ鋳鉄の違い

設計上の選定において、最も大きな違いはやはりその「機械的性質」にあります。ねずみ鋳鉄（FC材）は振動吸収性や熱伝導性に優れる一方で、引張強さや伸びには限界があります。それに対し、ダクタイル鋳鉄は衝撃に強く、折れにくいという粘り強さを持っています。

この違いは、私たち切削加工の現場にも顕著に現れます。ねずみ鋳鉄は切り屑がパラパラと細かく砕けるため処理が容易ですが、ダクタイル鋳鉄は組織に粘りがあるため、切り屑が鋼のように繋がって出てくる傾向があります。また、強度が上がれば上がるほど、切削時に刃先にかかる抵抗も増大します。

そのため、ダクタイル鋳鉄の加工では、ねずみ鋳鉄よりもワンランク上の剛性を持った機械と、適切な工具選定が不可欠となります。

ダクタイル鋳鉄の切削加工におけるポイント

ダクタイル鋳鉄を高品質かつ効率的に加工するためには、材料特有の粘りと硬度に対する深い理解が求められます。

被削性の変化と熱への対策

ダクタイル鋳鉄は、FCD450からFCD700、FCD800とグレードが上がるにつれて、組織中の「フェライト」と「パーライト」の比率が変化し、硬度が上昇します。高強度のFCD材を削る際は、刃先で発生する熱が非常に大きくなるため、切削液の管理が極めて重要になります。

工具の摩耗対策と選定

ダクタイル鋳鉄はねずみ鋳鉄に比べて工具寿命が短くなりやすいという難点があります。

これは材料の粘りによる溶着や、硬い組織による摩擦が原因です。そこで現場では、耐摩耗性に優れたCVDコーティングや、靭性の高い超硬母材を用いた旋削チップ、エンドミルを選定します。特に大量生産品においては、工具の摩耗が寸法のバラツキに直結するため、摩耗の進行を見越したうえで加工条件を設定することにより、常に一定の精度を維持しています。

鋳造欠陥を見極める経験則

鋳物全般に言えることですが、ダクタイル鋳鉄でも内部の「巣」や、表面の「チル組織（急冷による異常硬化）」といった鋳造欠陥に注意を払わなければなりません。特に薄肉形状の製品では、鋳造時の冷却速度の差によって一部だけが極端に硬くなっているケースがあるため、注意が必要です。

弊社における鋳物の高精度切削加工

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