球化剤 FeSiMg（マグネシウム・フェロシリコン）— 球状黒鉛鋳鉄用処理合金

球化剤 FeSiMg——マグネシウムを含むフェロシリコン——は、片状黒鉛（ねずみ）鋳鉄を球状黒鉛（ダクタイル）鋳鉄に変換する処理合金であり、球状黒鉛鋳鉄は現代工学で最も重要な構造用鋳鉄材料の一つです。ダクタイル鋳鉄の高強度・高延性・鋳造性の良さは、マトリックス中の黒鉛を応力集中する片状ではなく球状のnodulesとして析出させることで得られ、その成立ちを可能にする元素がマグネシウムです。金属マグネシウムは鉄の注湯温度で沸騰し直接添加できないため、マグネシウムをフェロシリコン担体に溶かしこんで溶湯への放出を制御した FeSiMg として供給します。FeSiMg の冶金品質とマグネシウム回収の一致性は、各ダクタイル鋳物の球化率、機械的性質、廃棄率を直接左右します。

球化処理の機構は厳しいです。FeSiMg はサンドイッチ法、カバーラドル法、多孔栓法でとべに、あるいは直接鋳型内（鋳型内処理）で添加され、放出されたマグネシウムは狭い残留域——通常残留 Mg 0.03–0.06%——に溶け込んで良好に球化した黒鉛を生む必要があります。この域を下回ると黒鉛はコンパクト/片状に退化し鋳物は延性を失い、上回るとマグネシウム蒸気がフラッシュし、ドロス介在物が形成され欠陥が増えます。当社 FeSiMg は Mg 5–10%、カルシウム、任意で希土類を配合し、標準処理条件で Mg 回収 40–60% を実現します。

希土類入り FeSiMg グレードは第二の役割を果たします。炉料——特に再生鋼や汚染スクラップを含む——はチタン、鉛、ビスマス、アンチモンの微量不純物を持ち込み、ppm レベルでも黒鉛球化を妨害します。希土類（セリウム、ランタン）はこれらの微量元素を中和し、炉料が完全に清浄でなくても高球化率を確保します。低妨害炉料を保証できない鋳造工場にとって、希土類入り FeSiMg は健全なnodular組織と高廃棄率の退化石墨との分水嶺です。

Mg 回収の一致性は、鋳物廃棄率を直接決定する最重要品質パラメータです。公称 Mg 含有量が同じ2ロットでも、粒度・カルシウム含有量・内部構造が異なれば残留 Mg の結果は大きく異なり、残留 Mg のばらつきは球化率のばらつき、さらには機械的性質のばらつきと高廃棄を意味します。当社 FeSiMg は各処理法に適合するブリケット・塊度（3–25 mm）に篩分け、反応安定化と黒鉛球の真球度向上のためカルシウム（1–3%）を配合し、各出荷に Mg 含有量証明書を添えます。

第二の慢性課題は Mg フェード——処理後から注湯までの保持間に、マグネシウム蒸気が溶湯表面から逃げ残留 Mg が漸減する現象です。長時間注湯する厚肉鋳物では、後段注湯が球化閾値を下回り、前段が良好に球化していてもコンパクト/片状黒鉛を生じ得ます。一致性ある粒度の整った FeSiMg で高い初期残留 Mg を確保し、フェロシリコンとカルシウム・シリコンの接種、炭化ケイ素炉料管理を組み合わせるのがフェード対策の標準手段です。調達にとって FeSiMg の調達は3つの問いに集約されます。Mg 含有量はロット間で証明され一致しているか? 粒度は処理法に合致しているか? 供給は信頼できるか? 化学組成と粒度の一致した長期 FeSiMg 供給関係を築くことは、球化率を安定化し、ダクタイル鋳鉄の経済を支配する廃棄コストを抑制する最も効果的な杠杆の一つです。