鋳造と鍛造は同じ金属でなぜ強さが変わるのか|ホイールの重さと価格で読む違い【2026年版】

鋳造は溶かした金属を型に流して固める方法で、鍛造は固体のままの金属をハンマーやプレス機で押しつぶして形にする方法です。同じ鉄やアルミでも、どちらで作るかによって、部品の中身の強さが変わります。違いの出どころは形の作り方そのものより、金属の内部に空洞が残るかどうかにあります。

私は「鍛造は叩いて固くするから強い」と、刀鍛冶の絵のまま覚えていました。調べてみると、少し違いました。鍛造の仕事の中心は、固くすることより、鋳造で生じた欠陥をつぶして組織を作り直すことです。この記事では、技術解説の連載、百科事典、鋼材メーカーの解説、ホイールの比較記事で確かめた範囲で、その仕組みと数字を整理します。2026年10月時点の情報です。

  • 鋳造は型に流し込んで固める方法で、複雑な形を一体で作れる一方、固まるときの収縮で内部に空洞(引け巣)ができやすい
  • 鍛造は押しつぶして鋳造組織を壊し、空洞を圧着する方法で、鋼では熱間鍛造が1100〜1250℃程度で行われる
  • 鍛造の材料も、もとは鋳造でつくった鋳塊や鋳片で、2つの方法は対立するより順番につながっている
  • 18インチのホイールでは、鍛造は鋳造より約2割軽く、価格は約1.75倍という比較がある(表の数字から計算)

鋳造は溶かして固め、鍛造は押しつぶす

最初に、2つの方法が何をしているのかを確認します。材料を扱う温度も、力のかけ方もまったく違います。

鋳造は型に流し込んで冷やし固める

鋳造は、溶かした金属を鋳型に流し込み、目的の形に冷やし固める成形法です。古くは青銅器や奈良の大仏も鋳造でつくられました(MONOist)。鋳型を作り込めば、機械加工では難しい曲面や中空の部品を、部品同士をつなぎ合わせずに一体で作れます。作れる大きさや重さにも制限がなく、自動車部品、機械部品、水道管などが鋳造でつくられています(MONOist)。

溶かした材料を型に入れて固める点は、プラスチックの射出成形の仕組みと同じ発想です。違うのは、金属は樹脂よりずっと高い温度で溶けることと、固まるときの縮み方が内部の強さに響くことです。

鍛造は金型やハンマーで押しつぶす

鍛造は、プレス機またはハンマーを使って金属を押しつぶし、目的の形にする加工法です。荷重をかけて塑性変形させる点は圧延と同じですが、断面が一様な圧延より立体的な形を作れます(MONOist)。

鍛造には、金型を使う型鍛造と、金型を使わない自由鍛造があります。型鍛造は製品に近い形まで成形できるので材料の無駄が少なく、比較的小型の自動車部品や機械部品に使われます。自由鍛造は、金敷の上で素材を押しつぶして形を作る方法で、刀鍛冶が赤い玉鋼を槌で叩く場面がまさにそれです(MONOist)。

自由鍛造は大型品にも使われます。国内では1万4000トン級のプレス機で大型の鍛鋼品が作られていて、圧力容器やタービンロータなどが自由鍛造の製品です(MONOist)。

鋳造の弱点は固まるときにできる空洞

溶けた金属を容器に注ぐ鋳造の現場
Photo by Morteza Mohammadi on Unsplash

鋳造の強さを考えるうえで、避けて通れないのが「鋳造欠陥」です。鋳物は便利な形を作れる反面、鋳造特有の欠陥が生じやすいと、MONOistの連載でも説明されています。

金属は固まるときに縮む

代表的な欠陥が「引け巣」です。凝固するときに鋳物の内部や表面にできる空洞で、寸法が狂うだけでなく、材料の強度を下げます。金属は凝固する過程で収縮するため、この空洞が避けにくい、というのが原因です(MONOist)。

ホイールの記事でも同じ傾向が書かれています。鋳造品は空気の孔ができやすく、強度が低いという説明です(ベストカーWeb)。

押し湯とガス抜きで欠陥を減らす

鋳造の現場は、欠陥を放っておいているわけではありません。砂型鋳造では、最後に固まる部分をあえて製品の外側に設ける「押し湯」で、製品部分の引け巣を防ぎます。砂や粘結剤の水分が熱で分解してガスが出ると、「ポロシティ」と呼ばれる空隙ができます。そのため、ガス抜きの穴を設けて砂型の通気性をよくする対策も取られます(MONOist)。

回転する鋳型に溶かした金属を流す遠心鋳造では、遠心力で圧力をかけながら固めます。ガスや不純物が押し出されるため、外側は不純物が少ない緻密な鋳物になります。水道管、ガス管、シリンダーライナーなどに使われる方法です(MONOist)。つまり鋳造にも、欠陥を減らす工夫は何段階もあります。ただ、使用条件が厳しい場面では、鍛造をほどこした材料のほうが適していると、同じ連載は述べています。

金属製品を選ぶとき、鋳造か鍛造かといった製法を気にしますか?

  1. いつも気にする
  2. ときどき気にする
  3. ほとんど気にしない
  4. 製法を考えたことがない

📊 読者投票 受付中(現在3票)。あと2票で結果を公開します。

鍛造で強くなるのは内部が作り直されるから

金敷の上でハンマーを振り下ろして金属を叩く自由鍛造の作業
Photo by Maranda Vandergriff on Unsplash

ここが、私の思い込みが崩れた部分です。鍛造が強い理由は、叩けば何でも締まるからではありません。鋳造で生じた弱点そのものを直す作用があります。

もろい鋳造組織を壊して空洞を圧着する

MONOistの連載では、鍛造の効果をこう説明しています。多方向から材料を押しつぶすと、もろい鋳造組織が壊れて、微細で整った組織に変わります。さらに、材料内部にある空洞状の鋳造欠陥が圧着されて、強靭な材質になります(MONOist)。

日本大百科全書の「鍛造」の項も同じ方向です。鍛造の目的は、素材の中にある鋳造組織の粗い樹枝状晶を壊し、鋳巣や収縮孔を圧着させ、局所的な偏析を均一にして材質を改善することだと書かれています(コトバンク・日本大百科全書)。鋼材メーカーのOvakoも、熱間加工は鋳造組織を壊し、空隙を閉じ、偏った成分を再配分する役割があり、強度、疲労寿命、衝撃への強さが高まると説明しています(Ovako)。

部品の形に沿った繊維状の組織が残る

もう1つ、鍛造には「流れ」の効果があります。日本大百科全書は、鍛造の目的として、切削などによる金属のむだを省くことと、製品全体として連続した繊維組織を持たせることも挙げています(コトバンク・日本大百科全書)。

Ovakoは、鋼の結晶粒の流れを適切にすることが最大の効果を得る鍵だとして、材料の流れを目で確かめる試験を行っています。異なる鋼種の棒を材料に埋め込んで加工し、断面を磨いて腐食させると、金属がどう流れたかが見えるそうです(Ovako)。

鍛造の材料も、もとは鋳造でつくられている

ここまで読むと「鋳造と鍛造は別の道」に見えますが、私が一番意外だったのは、この2つが一本の道の前後にあることです。

鋳塊や鋳片はそのままではもろい

日本大百科全書の熱間鍛造の説明には、こう書かれています。溶けた金属を鋳型に注いで固めた鋳塊や、連続鋳造でつくった鋳片は、そのままではもろく、強度も低いものです。これを熱間鍛造すると、内部組織が改善されて粘りが出て、衝撃に強くなります(コトバンク・日本大百科全書)。鍛造の出発点に、鋳造でつくった塊があるわけです。

鉄鋼の場合、溶けた鋼を連続鋳造で固める工程は、製鉄所の流れの一部です。流れの全体像は高炉から始まる製鉄の仕組みの記事で図にしています。

圧延も同じ働きをしている

圧延も、鋳造欠陥を圧着する点では同じ仲間です。圧延では、材料を上下のロールの間に通して薄く延ばしますが、垂直方向に圧縮されるので、内部の引け巣やポロシティが圧着されて無くなります。塑性変形に伴って結晶粒も細かくなります(MONOist)。記事では、うどんの生地を麺棒で延ばす原理にたとえられています。

圧延は断面が一様な板や棒を低コストで量産するのに向き、鍛造は立体的な形を作れる点で違います。どちらも「鋳造のあとに組織を整える工程」と考えると、整理しやすくなります。

鍛造は温度で3つに分かれる

鍛造は、加熱の温度によって、熱間、温間、冷間の3つに分けられます。鋼の場合の目安を表にまとめます。

種類 鋼の加熱温度 特徴
熱間鍛造 1100〜1250℃程度 変形抵抗が小さく低い荷重で成形できる。表面にスケールができ、除去が必要
温間鍛造 600〜900℃程度 変形抵抗を下げつつスケールの量も抑えられる。中〜小型品に使われる
冷間鍛造 加熱しない(常温) エネルギーを抑えられ、表面がきれい。硬い素材や大きな素材には向かない
※出典:MONOist「鉄鋼材料の成形加工法(鋳造、圧延、鍛造)」(2026年1月20日)

熱間は1100〜1250℃で変形させる

熱間鍛造は、金属が再結晶する温度以上に加熱して鍛造する方法です。加熱すると変形抵抗が小さくなり、低い荷重で素材を変形できるので、効率よく鍛錬できます。ただし、冷えた表面に黒いスケールができるため、機械加工などで除去する必要があります(MONOist)。

注意点もあります。日本大百科全書によると、軟鋼には「熱間脆性」という性質があり、900〜1200℃の範囲で非常にもろくなります。そのため鋳塊や鋳片を鍛造する最初の工程では、加工の度合いを小さく選ぶことが肝要とされています。強く叩けばよいわけではなく、温度と材料に合わせて力を加減しています(コトバンク・日本大百科全書)。

冷間は常温で加工硬化させる

室温付近で行う冷間鍛造は、複雑な形には向きません。一方で、変形に伴う「加工硬化」によって高い強度を得られ、表面もきれいに仕上がります(コトバンク・日本大百科全書)。加熱の工程がないのでエネルギーも抑えられます。ただし高炭素鋼や合金鋼のような硬い素材は変形しづらく、適用できる素材は比較的柔らかいものや小型のものに限られます(MONOist)。

ここで、私の最初の思い込みが一部だけ当たります。「叩いて固くする」という説明は、冷間鍛造の加工硬化にはあてはまります。ただ、熱間鍛造の強化は、内部組織の作り直しが主役です。同じ「鍛造」でも、強くなる仕組みが温度で入れ替わります。

温間は中間の600〜900℃

温間鍛造は、熱間と冷間の中間の温度に加熱する方法で、鋼では600〜900℃程度です。変形抵抗を下げながらスケールの量を抑えられるため、中〜小型の鍛造品に使われます。大型の素材の中心部まで鍛錬を効かせたいときにも使われます(MONOist)。

ホイールの重さと値段で違いを数える

スポークとブレーキが見える自動車のアルミホイール。鍛造と鋳造で重さと価格が変わる
Photo by Rob Wingate on Unsplash

鋳造と鍛造の違いが、いちばん身近にお金と重さの数字で出てくるのが、自動車のアルミホイールです。私は車を持っていないので、ホイールを選んだ経験はありません。それでも、製法の違いが重さと価格の数字で並んでいる珍しい例なので、取り上げます。

ベストカーWebの2020年3月の記事に、鍛造1製品と鋳造2製品の重さと1本あたりの税抜き価格が並んでいます。価格は当時のもので、いまとは違います。比較に使われたホイールは、15インチが5.5J(ENKEI PF07のみ6J)、18インチが8J(RAYS TE37 SLのみ8.5J)で、幅が少し違う製品が混じっています。ここでは違いの大きさをつかむ材料として使います。

サイズ 製品(製法) 重さ 価格
15インチ RAYS VOLK RACING TE37 SONIC(鍛造) 4.45kg 4万3000円
15インチ ENKEI PF07(鋳造) 6.6kg 2万8000円
15インチ WEDS LEONIS NAVIA 05(鋳造) 5.46kg 2万8500円
18インチ RAYS VOLK RACING TE37 SL(鍛造) 7.85kg 7万円
18インチ ENKEI PF07(鋳造) 9.8kg以上 4万円
18インチ WEDS LEONIS NAVIA 05(鋳造) 9.04kg 4万3500円
※出典:ベストカーWeb「クルマのホイールを換えるとどうなる? 利点と短所」(2020年3月22日)。重さは1本あたり、価格は1本あたりの税抜き(記事掲載時)

18インチは約2割軽い

18インチで、鍛造のTE37 SLとENKEI PF07を比べます。重さの差は9.8−7.85=1.95kgで、割合は1.95÷9.8≒19.9%です。記事が「約2割の軽量化」と書いている数字と合います。価格は70,000÷40,000=1.75倍です(9.8kgは「以上」の表記なので、実際の差はこれ以上になります)。

もう一方のLEONIS NAVIA 05と比べると、重さの差は9.04−7.85=1.19kg、割合は1.19÷9.04≒13.2%になります。相手が変わるだけで、軽さの差は2割から1割強にまで縮みます。「鍛造は2割軽い」は、比べる相手を選んだ数字だとわかります。

1kg軽くするのにいくらかかるか

ベストカーWebは、価格が1.5倍ほどになることについて、1kgの軽量化を買う側がどう評価できるかが問題だと書いています。それなら、1kgあたりの値段を計算できます。重さも価格も1本あたりなので、価格差を重さの差で割ります。

比較 重さの差 価格差 1kgあたり
15インチ 鍛造とPF07 6.6−4.45=2.15kg 43,000−28,000=15,000円 約6,977円
15インチ 鍛造とNAVIA 05 5.46−4.45=1.01kg 43,000−28,500=14,500円 約14,356円
18インチ 鍛造とPF07 9.8−7.85=1.95kg 70,000−40,000=30,000円 約15,385円
18インチ 鍛造とNAVIA 05 9.04−7.85=1.19kg 70,000−43,500=26,500円 約22,269円
※筆者が上の表の数字から計算(2020年3月時点の価格)。1kgあたり=価格差÷重さの差

いちばん安い組み合わせは約6,977円、いちばん高い組み合わせは約22,269円で、22,269÷6,977≒3.2倍の開きがあります。鍛造に替えるときの「1kgあたりの値段」は、どの鋳造ホイールと比べるかで3倍以上違うということです。数字を見て、ここは正直、思ったより大きな開きでした。

鋳造にしかできないことと鍛造の弱点

ここまで鍛造の強みを書いてきましたが、鋳造が選ばれ続けるのには理由があります。両方のデメリットも確認しておきます。

複雑な形と大きさは鋳造の得意分野

鋳造は、複雑な形の部品を一体で作れて、サイズや重量の制限もありません。鉄では、非常に硬い「鋳鉄」と、粘り強い「鋳鋼」が使われます。近年は鋳造技術の発達で、薄肉部品や精密部品も作れるようになりました(MONOist)。

身近な例が、道路のマンホールの蓋です。マンホールの蓋が丸い理由の記事でも触れたとおり、素材は鋳鉄が主流で、型に流し込む製法が模様まで含めた一体成形に向いています。鋳造は弱いと言い切れない、というのが私の結論です。力の向き、形、数量によって、向いた方法は変わります。

鍛造の弱点は形の自由度と量産

鍛造の側にも限界があります。冷間鍛造は、硬い素材や大きな素材には使いにくい方法です(MONOist)。ホイールの記事は、鍛造は大量生産に向かない製造方法だとも述べています(ベストカーWeb)。

ホイールの例では、BBSの鍛造は最大9000トンのプレス機でアルミ素材を約450度に加熱し、1平方センチあたり4トン以上の圧力を金型に押し付けて成形すると紹介されています(ベストカーWeb)。

9000トンの力を4トン/cm²で使い切るとすると、9,000÷4=2,250cm²(約47cm四方)に圧力をかけられる計算です。先ほどの国内の自由鍛造の1万4000トン級との比は、14,000÷9,000≒1.56倍です。ホイールの製造にも、これだけ大きな設備が使われています。

どちらを選ぶか:判断の目安

読者の立場によって、知りたいことは違うはずです。部品を買う側は価格と重さを、設計や調達の側は形と数量と使用条件を、気にするでしょう。目安を表にします。

条件 向く方法 理由
曲面や中空のある複雑な形 鋳造 鋳型を作り込めば一体で成形できる
非常に大きな部品や管状の部品 鋳造(遠心鋳造など) サイズの制限がなく、管は遠心鋳造で緻密にできる
厳しい使用条件で信頼性を求める 鍛造 空洞が圧着され、組織が整う
軽さを優先したい(ホイールなど) 鍛造 軽くて強い特性が得られる。ただし価格は上がる
大量に安く作りたい 鋳造 鍛造は大量生産に向かない

判断の出発点は、この部品が壊れたときに何が起こるかです。ホイールなら走行中に壊れる危険があるので、軽さだけでなく、強度と信頼性を見る意味があります。観賞用の置物なら、複雑な形と価格を優先して問題ありません。

鋳造と鍛造のよくある誤解

鍛造は叩くほど強くなるのですか?

叩く回数が増えるほど強くなるわけではありません。鍛造の効果は、鋳造組織を壊し、空洞を圧着し、組織を整えることです。冷間鍛造では加工硬化によっても強くなります。温度や素材によって、強くなる仕組みも、加工の度合いの選び方も変わります。

鋳造品は弱いのですか?

鋳造品は、引け巣やポロシティが残りやすいため、厳しい条件では不利になることがあります。ただし遠心鋳造のように、圧力をかけて緻密にする方法もあり、水道管やマンホール蓋のように、鋳造が使われ続けている分野も多くあります。弱いかどうかは、製法と使う場所の組み合わせで決まります。

鍛造と鋳造は、まったく別の工程ですか?

別の方法ではありますが、つながっています。鍛造に使う鋳塊や鋳片は、もともと鋳造でつくった塊です。鉄鋼材料には、鋳造のあとに圧延や鍛造などの加工をほどこしたものがあります(MONOist)。

まとめ:鋳造と鍛造の違いを整理する

鋳造は、溶かした金属を型に流して固める方法です。複雑な形を一体で、大きさの制限なく作れる代わりに、固まるときの収縮で引け巣などの空洞が残りやすくなります。鍛造は、固体の金属を押しつぶす方法で、鋳造組織を壊して空洞を圧着するため、内部が整い、強度や疲労寿命が上がります。

ホイールの比較では、18インチの鍛造は鋳造より約2割軽く、価格は約1.75倍でした(70,000÷40,000)。1kg軽くするのにかかる値段は、比べる相手によって約7,000円から約22,000円まで3倍ほど開きます。軽さを買う価値があるかは、使う人の判断です。

部品の強さの違いは、「叩いたか」より「内部の空洞が残っているか」で決まります。ものを選ぶときには、製法の名前だけでなく、どんな条件で使うのか、数量はどれくらいか、壊れたときに何が起こるかを一緒に見ると、判断しやすくなります。最新の価格や規格は、各メーカーの公式情報で確認してください。

この記事の内容、読む前から知っていましたか?

  1. 知っていた
  2. なんとなく知っていた
  3. 初めて知った
  4. 誤解していた

📊 読者投票 受付中(現在1票)。あと4票で結果を公開します。

📚 参考文献・出典

コメントを残す

メールアドレスが公開されることはありません。 ※ が付いている欄は必須項目です

CAPTCHA


EDITOR
白月ハルカ
ディスカバリーメディア 編集長
1995年生まれ、新潟・長岡育ち。いまは東京の中央線沿線でひとり暮らしをしながら、ディスカバリーメディアの編集長をしています。前職はIT企業の広報(5年)。統計表を眺めるのと、ラジオの野球中継と、ジョジョ(第4部派)が好きです。ニュースの見出しを見ると「本当に?」と数字を確かめにいく癖があって、その確かめた結果を記事にしています。間違いを見つけたら教えてください、すぐ直します。