銅合金

銅合金の大手サプライヤー

GNEE Steel Group は、鋼板、コイル、プロファイル、屋外景観デザイン、加工を含むサプライチェーンを統合した企業です。当社の製品には、スーパー合金、インコネル合金、インコロイ合金、モネル合金、二相ステンレス鋼、ハステロイ合金、チタン合金、銅合金、アルミニウム合金、ジルコニウム合金、タンタル合金、ニオブ合金、モリブデン合金、タングステン合金、ステンレス鋼管などが含まれます。チューブ、ステンレス鋼板およびシート、ステンレス鋼コイル、ステンレス鋼管継手、ステンレス鋼棒および棒。

当社を選ぶ理由

豊富な経験

GNEE Steel Group は 2008 年に設立され、鉄鋼製造において 10 年以上の経験があります。

ワンストップソリューション

GNEE Steel Group は、製品の研究開発、販売、プロモーション、プロフェッショナルサービスの提供をカバーする、鉄鋼製品のワンストップサプライチェーン企業です。

幅広い市場

同社の製品はヨーロッパ、オーストラリアに販売され、世界 70 か国以上に輸出されています。同社は、造船会社 15 社、エンジニアリングプロジェクト会社 143 社、ボイラー機械メーカー 23 社を含む、合計 800 社を超える世界的な協力企業を擁しています。

時間どおりに配達

弊社の年間製品販売量は 100 万トン、在庫は 200,{2}} トン、年間輸出量は 80,000 トンに達しており、納期厳守を保証しています。

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銅合金の定義

銅合金は、銅を主成分とする金属合金です。高い耐腐食性を持っています。最もよく知られている伝統的なタイプは、錫を大幅に添加した青銅と、代わりに亜鉛を使用した真鍮です。

銅合金の利点は何ですか?

耐食性による長寿命
銅合金は、その優れた耐腐食性で高く評価されています。これは、空気にさらされると表面に保護酸化物層を形成し、腐食に対するバリアとして機能する銅の自然な能力によるものです。錫、ニッケル、亜鉛などの他の元素を銅に添加すると、銅合金の耐食性をさらに高めることができます。

高い導電性でさまざまな条件を満足
銅合金は長寿命であることに加えて、銀に次ぐ高い導電性でも知られています。銅合金には、材料中を容易に移動できる自由電子が多数含まれているため、最小限の抵抗で電気が流れることができます。この特性により、銅合金は電気および電子用途に適しています。
銅合金の最も一般的な用途の 1 つは電気配線です。銅配線は、その高い導電率と低い抵抗により、家庭、商業ビル、産業用途で使用されています。銅合金は、信頼性が高く効率的な性能を必要とする電気コネクタ、スイッチ、その他の電気部品にも使用されています。
銅合金は、高い電気伝導率に加えて、優れた熱伝導率も備えています。この特性により、銅合金は効率的な熱伝達を必要とする熱交換器やその他の用途での使用に最適になります。

生物付着に対する耐性があり、藻類やフジツボを寄せ付けません。
銅の天然の抗菌特性は、保護酸化層を形成する能力と組み合わされて、海洋用途に適した材料となっています。銅合金は、表面での細菌や藻類などの微生物の増殖を効果的に抑制し、生物付着の蓄積を減らし、海洋構造物の性能と効率を向上させます。
特に銅ニッケル合金は生物付着の防止に非常に効果的であることがわかっています。これらの合金は海洋生物の付着に耐えることができ、船体、プロペラ、配管システムなどの海洋用途で一般的に使用されています。

強度保持、靭性、脆性
銅合金は、高強度、延性、靭性などの優れた機械的特性でよく知られています。これらの特性により、銅合金は幅広い用途、特に厳しい条件下で信頼性の高い性能を必要とする用途に最適な材料となっています。
ほとんどの銅合金は、幅広い温度や環境にわたって強度と機械的特性を維持できます。たとえば、銅ニッケル合金は低温でも高い強度と靭性を備えているため、極低温用途での使用に適しています。黄銅などの銅亜鉛合金も、その高強度と靭性が高く評価されており、ウォームギアやベアリングなど、優れた耐摩耗性が必要な用途によく使用されています。
銅合金は、疲労や応力腐食割れに対する耐性があることでも知られています。これらの特性により、銅合金は、航空宇宙や自動車用途など、長期間にわたる信頼性の高い性能が必要な用途に適した材料となっています。

優れた加工性と容易な加工性
銅合金は、高い熱伝導率、低い硬度、優れた延性などの特性を独自に組み合わせているため、優れた機械加工性を備えています。これらの特性により、銅合金を簡単に機械加工、成形し、複雑な部品やコンポーネントに成形することができます。
熱伝導率が高いということは、銅合金が加工中に熱を素早く放散し、ワークピースや切削工具への熱損傷のリスクを軽減することを意味します。さらに、銅合金は硬度が低いため、低い切削抵抗と速度で加工できるため、工具の摩耗が減少し、工具寿命が長くなります。
つまり、銅合金は優れた被削性を備えているのです。銅合金は、鋼やチタンなどの他の多くの金属よりも柔らかいため、機械加工や複雑な形状や部品の成形が容易です。この特性により、銅合金はフライス加工、旋削、穴あけ、研削などの幅広い機械加工や製造プロセスに適した材料となります。

銅合金の特徴は何ですか？

電気伝導性
前述したように、銅は優れた導電性を備えています。一部の銅合金は他の銅合金よりも導電性が高くなりますが、すべての銅合金はある程度の導電性を持っています。

高い熱伝導率
銅は熱伝導性に優れているため、急速な熱伝達が必要な用途に適しています。

非磁性
銅は火花が出ない、非磁性であるため、特殊工具や軍事用途に最適です。

リサイクル可能
銅は、その特性を失うことなく、無限に何度でもリサイクルできます。

耐食性

銅は反応性が低いため、湿気や特定の化学物質などのさまざまな要素にさらされても腐食する傾向がありません。

耐久性

銅および銅合金は非常に強力で耐久性があり、製品や機器を長期間使用できます。

抗菌特性

銅合金は微生物汚染を軽減することが特に証明されており、既存の感染症対策の優れた補完物となります。

一般的な種類の銅合金

電解タフピッチ (ETP) 銅
電解タフピッチ銅 UNS C11000 は、電解精錬プロセスによって精製された純銅 (不純物含有量が最大 0.0355%) であり、最も広く使用されているグレードです。世界中の銅。 ETP の最小導電率評価は 100% IACS であり、純度 99.9% である必要があります。酸素含有量は 0.02% ～ 0.04% (標準) です。電気配線は銅産業にとって最も重要な市場です。これには、構造用電力配線、配電ケーブル、電気製品用ワイヤー、通信ケーブル、自動車用ワイヤーおよびケーブル、マグネットワイヤーが含まれます。採掘された銅の約半分は電線やケーブルの導体に使用されます。純銅は市販の金属の中で最高の電気伝導性と熱伝導性を持っています。銅の導電率は銀の97%です。銅はコストがはるかに低く、豊富に存在するため、伝統的に送電用途に使用される標準的な材料です。

真鍮
黄銅は、銅と亜鉛の合金の総称です。真鍮はさまざまな割合で亜鉛と合金化することができ、その結果、材料の機械的特性、腐食特性、熱的特性が変化します。亜鉛の量を増やすと、材料の強度と延性が向上します。銅含有量が 63% を超える真鍮は、銅合金の中で最も延性があり、複雑な冷間成形操作によって成形されます。真鍮は青銅や亜鉛よりも展延性に優れています。真鍮は融点が比較的低く、流動性があるため、鋳造が比較的容易な材料です。真鍮の表面の色は、亜鉛の含有量に応じて赤から黄色まで変化します。真鍮合金の一般的な用途には、コスチュームジュエリー、ロック、ヒンジ、ギア、ベアリング、ホース継手、弾薬ケース、自動車のラジエーター、楽器、電子パッケージ、コインなどがあります。真鍮と青銅は現代建築では一般的なエンジニアリング材料であり、その視覚的な外観から主に屋根やファサードの外装材に使用されます。

ブロンズ
ブロンズは、伝統的に錫と合金化された銅ベースの合金の一種ですが、銅と他の元素（アルミニウム、シリコン、ニッケルなど）の合金を指す場合もあります。青銅は黄銅よりも若干強いですが、それでも高い耐食性を持っています。一般に、耐食性に加えて良好な引張特性が必要な場合に使用されます。たとえば、ベリリウム銅は、銅ベースの合金の中で最大の強度 (1,400 MPa まで) を達成します。

銅ニッケル合金
白銅は、主な合金元素として通常 60 ～ 90 パーセントの銅とニッケルを含む銅とニッケルの合金です。 2 つの主な合金は 90/10 と 70/30 です。マンガンや鉄などの他の強化元素も含まれていてもよい。白銅は海水による耐食性に優れています。銅含有量が高いにもかかわらず、白銅は銀色です。銅にニッケルを添加すると、強度と耐食性も向上しますが、良好な延性は維持されます。

洋白
ジャーマンシルバー、ニッケル真鍮、アルパカとしても知られるニッケルシルバーは、ニッケルと多くの場合亜鉛を含む銅合金です。たとえば、UNS C75700 ニッケル銀 65-12 銅合金は、優れた耐食性と耐変色性、および高い成形性を備えています。ニッケルシルバーはその銀色の外観にちなんで名付けられましたが、メッキされない限り銀元素は含まれません。

銅合金の製造方法

マイニング
銅鉱石の採掘は通常、大規模な露天掘り鉱山で行われます。これらは地面に開けられた階段状の穴で、徐々に深く掘られます。爆薬を使用して岩を爆破し、得られた岩を輸送してより小さな破片に破砕し、加工します。

抽出
一般的な 2 種類の銅鉱石に応じて、2 つの主な精製プロセスがあります。酸化鉱石には湿式製錬プロセスが使用されます。粉砕された鉱石は山積みされ、酸浸出溶液が山積み全体に浸透します。これにより、妊娠した浸出溶液が生成されます。硫化鉱石には乾式冶金プロセスが使用されます。鉱石の抽出は泡浮選法と粒子の密度に応じた濃縮によって行われます。

精製
酸化鉱石の場合は湿式製錬が使用されます。これは、妊娠浸出溶液が溶媒抽出プロセスに送られ、溶液中の銅が濃縮されることを意味します。次に、この溶液は電解採取に送られ、電気が使用されて固体の銅が堆積されます。硫化鉱石の場合は乾式冶金が使用されます。これは、精錬所を使用して生の銅を作成することを意味します。これを電解精製によりさらに精製します。

合金化
銅合金は、合金材料を溶かし、次に銅を溶かして添加して製造されます。次に、溶融混合物をキャストし、冷却して固化させます。

電解精製
銅の電解精製では、不純な銅材料を溶液に電解的に溶解します。溶液に電流を流すことにより、純銅が電極上に電気化学的に堆積されます。これにより銅から不純物が除去され、より高い純度が得られます。ただし、このプロセスは高価であり、電力需要も非常に高くなります。

銅合金をどのようにメンテナンスしますか?

定期的に優しく掃除してください
銅合金部品を定期的に優しく洗浄することが、銅合金部品を維持するための最良の方法です。温かい石鹸水に浸した柔らかい布を使用して、アイテムの汚れ、ほこり、油を優しく拭き取ります。より徹底的な洗浄が必要な場合は、中性洗剤溶液またはアルコールベースのクリーナーとぬるま湯を使用して、作品の変色や酸化を除去します。スチールウールやタワシなどの研磨材は製品の仕上げを傷める恐れがありますので使用しないでください。

適切に保管する
銅合金部品を長期間にわたって良好な状態に保つためには、銅合金部品を適切に保管することが不可欠です。あらゆる種類の金属アートワークを保管する場合は、極端な温度 (高温または低温)、湿気の多い環境、直射日光から遠ざけることが重要です。これらはすべて、時間の経過とともに腐食や変色を引き起こす可能性があります。密閉容器にアイテムを保管すると、空気中の酸素への曝露による変色を防ぐこともできます。また、銅合金の表面に傷が付く可能性があるため、他の金属同士が擦れないよう注意してください。

湿気への曝露を制限する
指輪やネックレスなどの銅合金ジュエリーを着用する場合は、汗やプールなどの過度の湿気に長時間さらさないようにしてください。表面が変色したり変色したりする可能性があります。元の輝きを長期間保つために、シャワーや水泳の前にジュエリーを外すことをお勧めします。

購入の際の考慮事項

電気伝導性
銅はエンジニアリング金属の中で最も高い導電率を持っています。導電性を大きく損なうことなく、強度、軟化抵抗、またはその他の特性を高めるために、銀または他の元素を添加することができます。

熱伝導率
この特性は電気伝導率に似ています。この特性を得るために銅の合金を使用することもできます。合金の増加により優れた耐食性が導電性の損失を補います。

色と外観
銅合金の多くは独特の色を持っており、物体が風化するにつれて変化する可能性があります。ほとんどの合金では、不利な腐食条件下であっても、表面を高水準に準備して維持するのは簡単です。合金の多くは、そのままの状態で、または金属メッキ後に装飾用途に使用されます。この合金は、銅のサーモンピンクから、風化した状態では黄色、金、緑、そしてダークブロンズに至るまで、特定の色を持っています。大気暴露により、緑色または青銅の表面が生成され、事前にパチン化された合金がいくつかの製品形態で入手可能です。

製造の容易さ
ほとんどの合金は、鋳造、熱間または冷間成形、機械加工、接合などを容易に行うことができます。これらの合金は、多くの場合、他の金属と比較される標準となります。

私たちの証明書

ステンレス鋼管の製造技術は世界平均の技術水準に達しています。数十のプロジェクト会社に認められ、アジアのスター企業になりました。

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よくある質問

Q: 銅および銅合金の用途は何ですか?

A: 歴史的には、銅と他の金属、たとえば錫とを合金にして青銅を作ることは、銅の精錬が発見されてから約 4000 年後、「天然青銅」が一般的に使用されるようになってから約 2000 年後に初めて実施されました。古代文明は、独自の銅を精錬し、錫、ヒ素、または他の金属と合金にして青銅を生産することにより、青銅器時代にあると定義されます。銅の主な用途は、電線 (60%)、屋根および配管 (20%)、産業機械 (15%) です。銅は主に純金属として使用されますが、より高い硬度が必要な場合は、真鍮や青銅などの合金に入れられます（全体の使用量の5％）。銅および真鍮 (Cu-Zn) や青銅 (Cu-Sn) を含む銅ベースの合金は、さまざまな産業および社会用途で広く使用されています。真鍮合金の一般的な用途には、コスチュームジュエリー、ロック、ヒンジ、ギア、ベアリング、弾薬ケース、自動車のラジエーター、楽器、電子パッケージ、コインなどがあります。青銅、または青銅に似た合金および混合物は、長期間にわたって硬貨に使用されました。は、今日でもスプリング、ベアリング、ブッシング、自動車トランスミッションのパイロットベアリング、および同様の取り付け品に広く使用されており、特に小型電気モーターのベアリングによく使用されています。真鍮と青銅は現代建築では一般的なエンジニアリング材料であり、その視覚的な外観から主に屋根やファサードの外装材に使用されます。

Q: 銅合金の特性は何ですか?

A: 材料特性は集中的な特性です。つまり、材料特性は質量の量とは独立しており、システム内の場所によっていつでも変化する可能性があります。材料科学の基礎には、材料の構造を研究し、それらをその特性 (機械的、電気的など) に関連付けることが含まれます。材料科学者は、この構造と特性の相関関係を理解したら、特定の用途における材料の相対的な性能の研究を続けることができます。材料の構造、ひいてはその特性の主な決定要因は、その構成化学元素とそれが最終形態に加工される方法です。

銅合金の機械的性質

材料は望ましい機械的特性の組み合わせを備えているため、さまざまな用途によく選択されます。構造用途の場合、材料特性は非常に重要であり、エンジニアは材料特性を考慮する必要があります。

銅合金の強度

材料力学において、材料の強度とは、加えられた荷重に破損や塑性変形を起こすことなく耐えられる能力のことです。材料の強度は、基本的に、材料に加えられる外部荷重と、その結果として生じる材料の寸法の変形または変化との関係を考慮します。材料の強度とは、破損や塑性変形を起こすことなく、この加えられた荷重に耐えられる能力のことです。

極限引張強さ

電解タフピッチ（ETP）銅の極限引張強さは約250MPaです。

カートリッジ黄銅の極限引張強さ – UNS C26000 は約 315 MPa です。

アルミニウム青銅 – UNS C95400 の極限引張強さは約 550 MPa です。

錫青銅 – UNS C90500 – 砲金の極限引張強さは約 310 MPa です。

ベリリウム銅の極限引張強さ – UNS C17200 は約 1380 MPa です。

白銅の極限引張強さ – UNS C70600 は約 275 MPa です。

洋白の極限引張強さ – UNS C75700 は約 400 MPa です。

極限引張強さは、工学的な応力-ひずみ曲線の最大値です。これは、引張状態にある構造物が耐えられる最大応力に相当します。極限引張強さは、「引張強さ」または「極限」と短縮されることがよくあります。この応力が加わり、維持されると破壊が生じます。多くの場合、この値は降伏応力よりも大幅に大きくなります (一部の種類の金属では、降伏応力よりも 50 ～ 60 パーセントも大きくなります)。延性材料が極限強度に達すると、断面積が局所的に減少するネッキングが発生します。応力-ひずみ曲線には、極限強度を超える応力は含まれません。変形は増加し続ける可能性がありますが、通常、極限強度に達すると応力は減少します。それは集中的な特性です。したがって、その値は試験片のサイズには依存しません。ただし、それは、試験片の準備、表面欠陥の有無、試験環境と材料の温度などの他の要因に依存します。極限引張強さは、アルミニウムの 50 MPa から、非常に高張力鋼の 3000 MPa までさまざまです。

降伏強さ

電解タフピッチ (ETP) 銅の耐力は 60-300 MPa の間です。

アルミニウム青銅 – UNS C95400 の降伏強度は約 250 MPa です。

錫青銅 – UNS C90500 – 砲金の降伏強度は約 150 MPa です。

ベリリウム銅の降伏強度 – UNS C17200 は約 1100 MPa です。

白銅の降伏強度 – UNS C70600 は約 105 MPa です。

洋白の降伏強さ – UNS C75700 は約 170 MPa です。

降伏点は、弾性挙動の限界と塑性挙動の開始を示す応力-ひずみ曲線上の点です。降伏強度または降伏応力は、材料が塑性変形し始める応力として定義される材料特性であり、降伏点は非線形 (弾性 + 塑性) 変形が始まる点です。降伏点に達する前に、材料は弾性的に変形し、加えられた応力が取り除かれると元の形状に戻ります。降伏点を超えると、変形の一部は永久的となり、元に戻せなくなります。一部の鋼およびその他の材料は、降伏点現象と呼ばれる現象を示します。降伏強さは、低強度アルミニウムの 35 MPa から、非常に高強度鋼の 1400 MPa 以上までさまざまです。

銅合金の硬さ

電解タフピッチ (ETP) 銅のビッカース硬度は材料の焼き戻しに大きく依存しますが、50 ～ 150 HV の間です。

カートリッジ黄銅のブリネル硬度 – UNS C26000 は約 100 MPa です。

アルミニウム青銅のブリネル硬度 – UNS C95400 は約 170 MPa です。アルミニウム青銅の硬度は、アルミニウム (およびその他の合金) の含有量および冷間加工によって生じる応力によって増加します。

錫青銅のブリネル硬度 – UNS C90500 – 砲金は約 75 BHN です。

ベリリウム銅のロックウェル硬度 - UNS C17200 は約 82 HRB です。

白銅のブリネル硬度 – UNS C70600 は約 HB 100 です。

ニッケルシルバーのロックウェル硬度 – UNS C75700 は約 45 HRB です。

Q: 真鍮と青銅の違いは何ですか?

A: 真鍮は、主な合金元素として亜鉛を含む銅ベースの合金です。この亜鉛銅合金には、鉄、ニッケル、シリコン、アルミニウムなどの他の元素が少量含まれる場合もあります。典型的な例は、C85500 として指定される 60-40 イエローブラスです。亜鉛銅合金には、銅が 59% ～ 63%、亜鉛が約 40%、アルミニウムが 0.8% 含まれています。亜鉛含有量が高いため、この材料は真鍮として分類されます。ブロンズは、主な合金元素が亜鉛やニッケルではない銅ベースの合金です。元々、「ブロンズ」という用語は、唯一のまたは主要な合金元素としてスズを使用した銅合金を指しました。ただし、その命名法は進化してきました。現在、ブロンズという用語は、主要な合金元素を示すことによって、ブロンズの種類を説明する修飾語を前に付けて使用されています。たとえば、MTEK 175/C95400 は、85% の銅と 4% の鉄に加えて 11% のアルミニウムで構成されているため、アルミニウム青銅と呼ばれます。 MTEK 83-7-7-3/C93200 は、83% の銅と 3% の亜鉛に加えて、7% の錫と 7% の鉛を含むため、高鉛錫青銅です。これらの例はブロンズの基準を満たしています。主要な合金元素は亜鉛やニッケルではなく、その修飾語は、合金がアルミニウム青銅の場合はかなりの量のアルミニウムを、高鉛錫青銅の場合は鉛と錫を含むものとして完全に説明しています。真鍮と青銅の区別が確立されたので、私たちの議論は主に青銅族の合金に限定されます。青銅合金は、幅広い産業用途に独自に適しています。

Q: 一般的な真鍮と青銅以外にどのような銅合金がありますか?

A：アルミニウム青銅

アルミニウム青銅は、主要な合金元素としてアルミニウムを含む合金の一種です。ただし、鉄やニッケルも含まれる場合があります。アルミニウムは合金の特性を大幅に向上させ、その強度は中炭素鋼の強度と同等になります。アルミニウム青銅には他にも多くの貴重な特性があります。

初期の用途は主に材料の強度と耐食性の特性に基づいていました。他の特性が認識されたことにより、硬度、耐摩耗性、耐磨耗性、低透磁率を必要とするさまざまな部品にアルミニウム青銅が使用されるようになりました。その他の特徴には、高温でのキャビテーション、侵食、軟化、酸化に対する耐性が含まれます。これらの特性と溶接の容易さにより、その用途は大きく広がりました。

アルミニウム青銅ファミリーには、アルミニウム青銅とニッケルアルミニウム青銅という主要なグループがいくつかあります。アルミニウム青銅には約 9-14% のアルミニウムと 4% の鉄が含まれており、ニッケルアルミニウム青銅には約 9-11% のアルミニウム、4% の鉄、5% のニッケルが含まれています。後者にニッケルを添加すると、この領域ですでに強い材料の耐食性がさらに向上します。

熱処理に応答するため、アルミニウムを 10% 未満含むこのグループの合金は、過酷な環境での使用に向けて耐食性が大幅に向上します。アルミニウム含有量が 12% 以上の合金は、優れた圧縮強度と優れた耐かじり特性を備えています。これらの特性により、ステンレス鋼の深絞り加工や成形に最適な合金が生成されます。さらに、このグループの青銅は高い機械的特性を備えており、ギア、摩耗板、耐食用途、ベアリング、グランド、構造部品に使用されます。

代表的なアルミニウムブロンズには、MTEK 125/C95200、MTEK 175/C95400、MTEK 275/C95900、MTEK 375 などがあります。

ニッケルアルミニウム青銅

このグループの合金にはニッケルが含まれており、高強度、耐食性、キャビテーションやエロージョン損傷に対する耐性の組み合わせが必要な場合に主に選択されます。海水用途において信頼できる性能を発揮してきた実績があります。孔食や隙間腐食に対する耐性が 300 シリーズステンレス鋼よりも優れているため、停滞した条件下で特に優れた性能を発揮します。この合金は 300 シリーズステンレス鋼よりも強度があります。

アルミニウム青銅族とニッケルアルミニウム青銅族の合金はいずれも優れた機械加工性を備え、溶接が容易で、他の多くの異種合金とうまく接合できます。この多用途性により、さまざまな用途での使用が可能になります。

このグループの代表的な合金には、MTEK 230/C95500 および MTEK 230-N/C95800 が含まれます。

錫青銅

このグループの合金は銅で構成され、主な合金元素はスズです。錫の存在により、金属コストが高くなりますが、高い機械的特性が得られます。ただし、高錫ブロンズは、安価なブロンズが適さない特定の用途に特に適しています。化学的性質の変化、特に鉛の添加は、主に機械加工性の特性と耐圧性を高めるために設計されています。このグループの合金は、特定の材料によって引き起こされる腐食に対して特に耐性があります。

一般に、これらの合金は最高温度 500 度 / 260 度、荷重 4000 ポンドでベアリングとして動作できます。平方インチあたり。ただし、これらの合金のベアリングは非常に慎重に位置合わせし、積極的に潤滑する必要があり、高鉛青銅よりも硬いシャフトが必要です。

錫青銅合金は、重負荷/低速使用用途で通常使用されており、重負荷下で長寿命を実現する最高の歯車合金です。工作機械業界のピストンピンブッシュ、バルブガイド、圧延機ベアリング、ウォームベアリング、パイロットベアリング、リンケージブッシュなどに使用されています。蒸気継手、ポンプインペラ、シールリングにも使用されます。

錫青銅グループの人気のある合金には、MTEK 錫青銅/C90500、MTEK 65/C90700、ネイビー G 1% 鉛/C92300、MTEK 87-11-0-1/C92500、および MTEK 鉛入り錫青銅/C92700 があります。

高鉛錫青銅（ベアリング青銅）

以下にリストされている 4 つの合金には、最大 25% の鉛が含まれています。高鉛錫青銅の代表的なグループで、ベアリングやブッシュに最も広く使用されています。耐荷重能力は錫の含有量によって直接変化します。ただし、ニッケルやリンなどの他の合金元素が少量存在することによっても影響を受けます。合金中の鉛は不溶性であり、機械的に銅 - 錫マトリックス中に細かく分散します。この組み合わせにより、銅と錫の含有量により優れた耐荷重能力と靭性が得られ、合金内に凍結した遊離鉛により潤滑性、適合性、埋め込み性が得られます。

これらの合金は、あらゆる特性とコストを考慮すると優れた軸受合金です。最大動作温度は 230 度 (450 度)、耐荷重は 4,000 ポンドです。最大使用温度 400 度 / 200 度、耐荷重 3,500 ポンドまでの錫含有量が最も高い製品の場合、平方インチあたり。錫の含有量が最も少ないものについては平方インチあたり。

このファミリーの一般的なベアリングブロンズは、MTEK 83-7-7-3/C93200、MTEK 80-10-10/C93700、MTEK 79-6-15 Hi Lead/C93900、MTEK 943/C94300 です。

ベリウム合金

60 年以上にわたり、Bearium® Metals は最も過酷な動作条件下でのパフォーマンスを考慮して選ばれてきました。これらは、バージン銅、錫、および特別に処理された鉛を含む高鉛錫青銅合金です。 Bearium® 金属は、他の軸受材料が速度、荷重、温度により破損する可能性がある場所、または潤滑が困難、不可能、または単純に無視される場所で使用できます。

B-4、B-8、B-10、B-11 の 4 つのグレードがあります。 B-4 は鉛含有量が最も高く、柔らかい嵌合部品に最適です。 B-11 は鉛含有量が最も低く、高強度がより重要な場合によく使用されます。

化学組成だけでは、ベリウムメタルに見られる優れた摩擦特性を完全には説明できません。パフォーマンスの向上は、使用される原料の加工によるところが大きいです。これにより、化学組成が同じであっても、他の軸受材料で見られるものよりも優れた冶金構造が得られます。

Bearium® 合金には 4 つのグレードがあります。グレード間の主な違いは、含まれる鉛の量です。 Bearium®B-4 には 26% の鉛が含まれており、B-8 には 22%、B-10 には 20%、B-12 には 18% の鉛が含まれています。

マンガン青銅

マンガン青銅のファミリーは、その極めて高い強度と、海水や塩水の腐食作用に耐える能力で主に知られています。選択した合金の組成に応じて、60,000 psi から 110,000 psi の範囲の引張強度を容易に得ることができます。マンガン青銅と鋼は摩耗しにくいため、これらの合金をベアリングとして使用する場合は細心の注意が必要です。摩耗が早く、高負荷、高速度になると焼き付きが発生することがあります。アライメントは正確でなければならず、確実な潤滑が不可欠です。

アルミニウム青銅とマンガン青銅は両方とも、厳密な鋳造プロセス管理を必要とします。どちらのグループの合金も少量の不純物によって悪影響を受ける可能性があるため、優れた鋳造作業と溶解プロセスの清浄度が不可欠です。錫青銅、高鉛錫青銅、マンガン青銅、アルミニウム青銅の合金を流し込む場合は、厳重な内部管理と規律が必要です。

マンガン青銅は、トラニオンベアリング、大きな応力がかかるギア、ギアシフトフォーク、インペラ、船舶用プロペラ、バルブステム、ウォームギア、およびウォームに使用されます。応力の高い機械部品にも使用されます。

代表的なマンガン青銅は、MTEK 高張力/C86300、MTEK 有鉛マンガン/C86400、MTEK 低張力/C86500、MTEK 中張力/C86200 です。

Q: 銅合金にはどのような種類がありますか?

A: 銅は本質的に商業的に純粋な銅であり、通常は非常に柔らかく延性があり、合計約 0.7% までの不純物を含みます。これらの材料は、電気伝導性と熱伝導性、耐食性、外観と色、加工のしやすさを考慮して使用されます。これらはエンジニアリング金属の中で最も高い導電率を持ち、非常に延性があり、ろう付けや一般的な溶接が容易です。一般的な用途には、電気配線と付属品、バスバー、熱交換器、屋根、壁被覆材、水、空気、およびプロセス機器用のチューブが含まれます。

高銅合金には、ベリリウム、クロム、ジルコニウム、錫、銀、硫黄、鉄などのさまざまな合金元素が少量含まれています。これらの元素は、強度、耐クリープ性、機械加工性、溶接性などの銅の基本特性の 1 つ以上を変更します。ほとんどの用途は上記の銅の用途と似ていますが、適用条件はより極端です。

真鍮は、最大約 45% の亜鉛を含む銅亜鉛合金で、機械加工性を高めるために鉛が少量添加され、強度を高めるために錫が添加される場合があります。銅亜鉛合金は、鍛造状態では最大約 37% の亜鉛を含む単相です。単相合金は優れた延性を備えており、強度を高めるために冷間加工条件で使用されることがよくあります。約 37% を超える亜鉛を含む合金は二相合金であり、単相合金に比べて強度はさらに高くなりますが、室温での延性が制限されます。二相黄銅は通常、鋳造または熱間加工されます。真鍮の一般的な用途は、建築、絞り加工および紡糸されたコンテナおよびコンポーネント、ラジエーターコアおよびタンク、電気端子、プラグおよびランプ付属品、ロック、ドアハンドル、銘板、配管工のハードウェア、ファスナー、カートリッジケース、ポンプのシリンダーライナーなどです。

ブロンズは、銅と錫に、リン、アルミニウム、シリコン、マンガン、ニッケルの少なくとも 1 つを加えた合金です。これらの合金は、優れた耐食性と組み合わせて、高い強度を実現できます。これらは、ばねや固定具、金属成形ダイス、ベアリング、ブッシュ、端子、接点やコネクタ、建築用の付属品や機能に使用されます。彫像に鋳造青銅を使用することはよく知られています。

銅ニッケルは銅とニッケルの合金で、少量の鉄と、場合によってはクロムや錫などの他の少量の合金添加物が含まれています。この合金は水中での優れた耐食性を備えており、熱交換器、凝縮器、ポンプおよび配管システム、ボートの船体の外装などの海水用途に広く使用されています。

ニッケルシルバーには 55 ～ 65% の銅が含まれており、ニッケルおよび亜鉛と合金化されており、機械加工性を促進するために鉛が添加されることもあります。これらの合金は、銀が添加されていないにもかかわらず、純銀に似た外観から誤解を招く名前が付けられています。宝飾品やネームプレート、シルバープレート（EPNS）の下地、バネ、留め具、コイン、鍵、カメラの部品などに使用されます。

Q: 銅合金の基本特性は何ですか?

A: 導電性。銅は、入手可能な材料の中で最も熱伝導性と導電性が高い材料の 1 つです。そのため、電子配線や接続での使用に最適です。

強さ。銅は純粋な形状では可鍛性があるため、ワイヤに成形したり、被覆用の薄いシートに打ち抜いたりすることが容易になります。錫、ニッケル、その他の金属を添加すると、より強く耐久性のある銅合金を作成できます。

成形性。銅の展性により、熱処理なしで導電性の小型電子部品やワイヤーを作成できます。耐久性の高い用途では、合金は冷間成形特性を維持しながら銅の強度を高めることができます。

接合。純銅および銅合金ははんだ付けやろう付けが容易で、他の金属ときれいに接合できます。さらに、その成形性により、銅とその合金はリベット、ボルト、圧着が容易になります。

腐食。銅とその合金は、湿気、塩水、さまざまな化学薬品に対して優れた耐食性を示します。

抗菌性。コーティングされていない銅は、暴露後 2 時間以内に特定の微生物を最大 99.9% 死滅させることができます。

色。銅の魅力的な赤みを帯びた色は、他の金属を加えることによって変更され、金や青銅から明るい銀やマットな灰色までの範囲の色を作り出すことができます。

Q: 銅合金はどのように選べばよいですか?

A: 電気伝導率: 銅はエンジニアリング金属の中で最も高い伝導率を持っています。導電性を大きく損なうことなく、強度、軟化抵抗、またはその他の特性を高めるために、銀または他の元素を添加することができます。

熱伝導率: この特性は電気伝導率に似ています。この特性を得るために銅の合金を使用することもできます。合金の増加により優れた耐食性が導電性の損失を補います。

色と外観: 銅合金の多くは独特の色を持っており、対象物が風化するにつれて色が変化する場合があります。ほとんどの合金では、不利な腐食条件下であっても、表面を高水準に準備して維持するのは簡単です。合金の多くは、そのままの状態で、または金属メッキ後に装飾用途に使用されます。この合金は、銅のサーモンピンクから、風化した状態では黄色、金、緑、そしてダークブロンズに至るまで、特定の色を持っています。大気暴露により、緑色または青銅の表面が生成され、事前にパチン化された合金がいくつかの製品形態で入手可能です。

Q: 銅合金を硬化するにはどのような方法が使用できますか?

A: 銅を硬化（強化）するには 4 つの一般的な方法があります。 5 番目のスピノーダル組成は、現在、特定の銅-ニッケル-錫合金でのみ商業的に使用されています。高銅合金の機械的特性を高めるために、強化機構の組み合わせがよく使用されます。

ひずみ硬化。通常、圧延または絞りによる冷間加工を施すと、銅および銅合金が硬化します。強度、硬度、バネ性は増加しますが、延性は減少します。導電性はわずかに低下しますが、通常は電気製品での合金の使用を妨げる程度には低下しません。冷間加工の影響は焼きなましによって取り除くことができ、その場合には完全な導電性が戻ります。ひずみ硬化は、純銅で使用できる唯一の強化メカニズムです。

固溶硬化。凝固した銅に溶解した状態で残る合金元素は、格子構造を強化します。添加が元素の固溶度の制限内であれば、二次相は形成されず、顕微鏡での外観は純銅の外観に似ています。

銅に溶解した添加物はすべて導電性を低下させるため、得られる強化と損失する導電性の間のバランスが必然的に妥協になります。導電率に対するこの影響の程度は、元素ごとに大きく異なります。たとえば、カドミウムの添加は導電性にほとんど影響しませんが、リン、スズ、亜鉛などの他の添加はより有害です。いずれの場合も、冷間加工を使用すると、固溶体硬化の限界を超えて強度を高めることができ、2 つの強化機構が組み合わせて使用されることがよくあります。

析出硬化。一部の合金元素は、冷たいときよりも熱いときの方が固体銅への溶解度が高くなります。これは、約 950 ～ 1000 度の高温での溶体化処理 (溶体化アニーリング) によってそれらを溶解し、その後、通常約 1200 度 F (650 度) の低温での析出 (または「時効」) 処理によって溶液から除去できることを意味します。程度）。これにより、金属全体に微細な析出物が生成され、導電性を損なうことなくマトリックスが強化されます。実際、溶液から沈殿物が脱落すると、導電性が向上します。ベリリウム、クロム、ジルコニウムは、このタイプの添加の一般的な例です。ニッケルとシリコンまたはリンとの組み合わせも有用である。

分散強化。不溶性または不活性材料の粒子も、冶金的、機械的、または化学的手段によって、すなわち熱処理に頼ることなく、銅マトリックス内に細かく分散させることができます。不溶性であるため、粒子は導電性にほとんど影響を与えません。

Q: 銅合金の利点は何ですか?

A: 強さ

銅合金はおそらく何よりも非常に強く、耐久性があります。製品や設備に組み込む際に、耐久性を気にする必要はありません。これらは時の試練に耐え、将来にわたってパフォーマンスを発揮し続けます。

優れた電気伝導性と熱伝導性

優れた電気伝導性と熱伝導性を備えた合金をお探しですか? これらの両方に関して優れていることで知られる銅合金以外に探す必要はありません。銅合金の中には、他のものよりも電気や熱の取り扱いに適したものがあります。しかし全体として、銅合金は電気伝導性と熱伝導性の分野で常に優れていることがわかります。

延性のある

さまざまな形の銅合金を手に入れることができます。これは主に、銅合金が強度を犠牲にすることなくさまざまな方法で製造できる延性を備えているという事実によるものです。

非常に耐腐食性が高い

過酷な条件にさらされる製品に銅合金を使用する場合、耐腐食性が不可欠です。銅合金はその耐食性のおかげで、あらゆる課題に十分に耐えられることがすぐにわかります。銅合金が特定の環境で直面する歪みに屈することを心配する必要はありません。

Q: 銅合金の洗浄のヒントは何ですか?

A: 銅合金の洗浄と光沢仕上げは、科学というよりも芸術のように思えることがあります。プロセスや化学反応をわずかに調整するだけで、大きく異なる結果が生じる可能性があります。鉱酸洗浄剤を有機洗浄剤に切り替えると、すすぎサイクルを短縮し、作業員の安全性を向上させ、廃棄物処理プロセスを社内で維持することができます。その方法は次のとおりです。

鉱酸を使用した銅合金の洗浄に関する課題。

鉱酸は複数のすすぎステップを必要とします。プロセスにステップを追加すると、エラーが発生する可能性が高くなります。汚染のリスクも同様です。すすぎのステップが増えると、きれいなすすぎ液を維持することがさらに難しくなります。

鉱酸は危険です。それらは不安定で、有害なガスを発生し、空気中に粉塵が発生し、作業者に有害となる可能性があります。キレート剤とリン酸塩は廃水を汚染するため、敷地外で処理する必要があり、コストが増加します。

ミネラル酸は過剰に作用する可能性があります。ミネラル酸は非常に強力です。鉱酸を使用して銅合金を洗浄および光沢を出す場合、エラーが発生する余地はほとんどありません。多くの場合、これによりオーバーエッチングが発生し、部品の再処理が必要になります。

より安全で簡単な解決策は、メタンスルホン酸ベースの製品を使用することです。

有機酸は鉱酸のより安全な代替品です。これらは優れた脱酸素剤であるため、鉱酸を有機酸に置き換えても品質が犠牲になることはありません。しかし、有機酸は取り扱いが安全であり、鉱酸よりも煙の発生が少ないです。また、有機酸は塗布時の耐性が高いため、部品の再処理が必要になる可能性が低くなります。

Q: 銅の合金にはどのようなものがありますか?

A: 最もよく知られている銅合金系は、真鍮 (銅-亜鉛)、青銅 (銅-錫)、銅-ニッケルです。これらは実際には合金のグループを表しており、すべて特定の合金元素の量を変えることによって作られています。

Q: 高銅合金とは何ですか?

A: 高銅合金ファミリーには、鍛造品のカドミウム銅 (C17000-C17500)、クロム銅 (C18100-C18400)、ジルコニウム銅 (C15000) が含まれます。）、クロムジルコニウム銅（C14500）、およびこれらと他の元素の組み合わせ。

Q: 銅合金とその用途とは何ですか?

A: 銅合金は、ベアリング、ギア、バルブガイド、ラジエーター、油圧チューブ、留め具にも使用されています。小型の機械加工部品は、真鍮の方がスチールよりも安価に作成でき、自動車用途の場合、一般に高価な腐食防止は必要ありません。

Q: 銅合金は銅ですか?

A: 銅は純粋な金属ですが、真鍮と青銅は銅合金です（真鍮は銅と亜鉛の組み合わせ、青銅は銅と錫の組み合わせです）。

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