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真鍮の特徴|美しい光沢の金属

真鍮とは銅と亜鉛の合金で、特に亜鉛が20%以上のものをいいます。一般的に亜鉛の割合が多くなるにつれて色が薄くなり、少なくなるにつれて赤みを帯びます。亜鉛の割合が増すごとに硬度を増しますが、同時に脆さも増すため45%以上では実用に耐えられなくなります。この記事では真鍮の特徴を解説します。

真鍮の特徴 美しい光沢の金属

真鍮の種類

[銅:80~95%、亜鉛:5~20%]
丹胴と呼ばれ、黄銅ではなくかなり銅に近い真鍮の状態です。赤みがありつつ色合いが10~18金にかなり近く、耐食性も高いことから、建築用や一部アクセサリーなどに用いられます。

[銅:60~70%、亜鉛:30弱~40%]
この辺りが黄銅と呼ばれ、私たちが目にする機会の多い銅です。展延性(柔軟にいろいろな形に変化出来る性質)がとても高く、カメラや時計などのパーツや押し型、あるいは金属雑貨などに用いられます。亜鉛が30%のものは七三黄銅、40%のものは六四黄銅などとも呼ばれます。

[銅:60%前後、鉛が数%、鉄も数%、残りが亜鉛]
これほど色々と混ざったものは快削黄銅と呼ばれます。その名の通り切削性が高く、非常に加工しやすくなります。

[黄銅に錫を添加したもの]
耐海水性を高めたネーバル黄銅などと呼ばれるもの。navalというだけに海軍黄銅とも呼ばれます。

真鍮の特徴

電流が流れやすい

銅と亜鉛の合金である真鍮は、合金のなかでも電気伝導性が高いのが特徴のひとつです。電気伝導率が銀の次に高く、銀を100として97以上。電気伝導性が高いということは電流が流れやすいということなので、真鍮はコネクターやコンセントといった接続器などの素材として使用されています。

加熱によって複雑な形状にできる

真鍮は熱間鍛造性に優れています。熱間鍛造とは、歪んだ結晶が正常な結晶に変化する「再結晶温度」以上に熱した金属に対して行う加工のことです。熱間鍛造性に優れている真鍮は、過熱によって複雑な形状にも容易に加工できます。真鍮の熱間鍛造性を生かして加工したもので代表的なのは、ガスコンロのバーナーヘッドが挙げられます。

薄く広げる・細く伸ばすことができる

真鍮は展延性に優れており、材料が破損せずに柔軟に変形することが可能です。
また、展延性は展性と延性の2つに分けられます。展性は圧縮する力を加えた際に薄いシート状に成形できる性質、延性は引っ張る力を加えた際に細く引き伸ばせる性質のことです。この2つに優れた真鍮は、薄く広げたり細く伸ばしたりと両方の加工をすることが可能です。

切削加工しやすい

真鍮には鉛やビスマスが含まれており、被削性が高いです。被削性とは切削加工する際の削りやすさのことを意味します。被削性が高い真鍮は高度な精密加工が必要な部品の素材としても使用されおり、時計などの精密部品やボルト、ナットなどは真鍮の被削性を利用したものです。また、極微量作用といって僅かの量で驚くほどの殺菌作用があるため、ドアハンドルや引手などの真鍮金物は衛生上もすぐれています。

真鍮のデメリット

真鍮は、空気中では徐々に表面が酸化されて酸化銅(黒ずみ)という皮膜に覆われます。メッキ加工やクリアコートなどの加工を施していなければすぐに錆びたり、黒く変色してしまいます。5円玉を想像していただければわかりやすいかと思いますが、真鍮は放置しているだけでもすぐに黒く変色していきます。真鍮は銅と亜鉛の合金のため、水分に弱く触って手垢や汗などがつけば湿気や汗の影響で、変色や錆が進行します。また、ラテックスなどのゴム製品と相性が悪く、ラテックス類・生ゴムに塗ると黄銅の成分(銅と亜鉛)によりゴムを分解腐食させてしまう欠点があります。

真鍮の用途

紙幣の印刷機などの精密機械や水洗便所の給水管や便器給水スパッド、理化学器械類や鉄道模型等の素材、弾薬の薬莢や金属模型などに広く使用されています。日本では仏具や金管楽器などに多く使用されています(金管楽器の別名であるブラス(brass)は黄銅の英名に由来している)。また、1948年から2016年現在に至るまで日本で発行されている五円硬貨の素材としても使われています。金に似た美しい黄色の光沢を放つことから金の代用品にもされ、貧者の金とも呼ばれます。日本の時代劇において小道具として使われる偽の小判も真鍮製のものが多くあります。電流が流れやすいという特徴を活かして、コネクターコンセントのような接続器の素材としても使用されています。

特に真鍮は無垢材で用いると、ずっしりとした重厚感があり、また酸化することで表面が時間が経つとともに変わって行くことから、革小物やアクセサリーでは好んで使われます。真鍮は使うほどに強い金属光沢が抑えられてやわらかい表情になり、日焼けが進んだ革とよく馴染みます。変化していく、魅力的な表情を持つ素材です。ひとくちに真鍮といっても先ほどの銅と亜鉛の合金の中で、亜鉛がどれくらい含まれるかによって、色合いや質感が変わり、その後の加工などでさらに変化します。

Point

銅と亜鉛の合金である真鍮は、電気伝導率が銀の次に高く、コネクターやコンセントといった電気部品に多く使用されています。さらに優れた熱鍛造性を持っているため、過熱によって複雑な形状にも容易に加工できます。代表的なものはガスコンロのバーナーヘッドが挙げられます。

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