鍛造

鍛造（たんぞう、forging）とは、金属加工の塑性加工法の一種。金属をハンマー等で叩いて圧力を加えて変形させる手法で、古くから刃物や武具、金物などの製造技法として用いられてきた。
特徴.
金属を叩くことで内部の空隙をつぶし、結晶を微細化し、結晶の方向を整えて強度を高めると共に目的の形状に成形する。また、金属を叩くことで内部の不純物を除去するとともに炭素元素を外に排出して炭素量の調節を行う。
特に、精錬を主目的として鍛造された鉄を「鋼」と呼ぶ。
鍛造の利点.
組織が緻密となり、鋳造に比べて鋳巣（空洞）ができにくいので引張り強度・硬さに優れた粗形材をつくることができる。粗形材も最終形状に近い形で仕上がることからやはり削り出しや鋳造、粉末金属冶金等の方法よりも後工程である切削や研磨が比較的省略・簡略化できる。また、部品形状に合わせて鍛流線 (fiber flow、metal flow) が連続するために反復曲げ応力に強い。さらに、成形型に合わせて必要素材量を事前に算出して準備する方法のため、削り出しや鋳造、粉末金属冶金等より材料が少なくて済む。このため、大量生産にも向いている。
歴史.
金属を叩く加工法は古代から天然の金銀銅で行われていたほか、鉄もニッケルを多く含む隕石を素材に叩いて加工されていた。鍛造は最も古い金属加工法である。古代エジプトで紀元前3000年頃に製作された隕石製とみられる鉄環首飾りが発見されている。紀元前15世紀頃にはヒッタイトが炭を用いた鉄の還元・加熱鍛造技術を発明し、前1200年のカタストロフを経て人類史に鉄器時代が到来する。産業革命の起きる18世紀まで鋳鉄は脆いものとされていたため叩いて作る鍛造品の鉄が重宝された。
今日では鍛造は銅や鉄に限らず、チタン、アルミ合金、タングステン、ニッケルなど、様々な金属や合金の加工製品化のために用いられている。
鍛造方法.
大きく分けて以下に大別される。
鍛造機械.
現代の鍛造では、次のような鍛造機械が用いられる。
ハンマー.
主にエアハンマー（上下運動型）・スプリングハンマー（クランク式）が用いられる。
鍛造プレス.
主に機械プレスや液圧プレスなどがある。
鍛接.
鍛接（forge welding）は、金属を接合する技術の一つで、圧力を加えて接合面を密着させ、一体化させる技法。代表例としては、刃物を製造する際に鋼と軟鉄を鍛接する技法が知られている。鋼管の製造法として帯状の鋼材を丸めて接合部を鍛接する方法がある。