真鍮材について

2021年8月24日

真鍮とは銅と亜鉛の合金です。特に亜鉛の混合比率が20%以上含まれるものが真鍮であり「黄銅(おうどう)」とも呼ばれます。

真鍮は銘板としてもよく使用される材質の一つで、弊社でもエッチング銘板にて取り扱いがあります。 今回は真鍮の材質についてご説明してきたいと思います。

真鍮とは

真鍮とは銅と亜鉛の合金です。特に亜鉛の混合比率が20%以上含まれるものが真鍮であり「黄銅(おうどう)」とも呼ばれます。亜鉛と銅の割合や与える熱によって色や硬さが変わる材質です。

亜鉛の含有量が少ないと赤味が強く軟らかくなります。そのため傷つきやすく変色しやすいという特徴もあります。反対に亜鉛の含有量が多いと金色に近く硬いという特徴があります。そのため傷つきにくく変色もしにくくなります。私たちの最も身近にある真鍮を例として挙げるなら、5円玉硬貨があります。

真鍮の特徴

真鍮は光沢感のある見た目をしているため、銘板でもよく使用されます。高級感を出したい時などにはうってつけです。真鍮にはどのような特徴があるのかご紹介します。

電気伝導性

銅と亜鉛は電流が流れやすいという特徴を持っています。それらの合金である真鍮ももちろん高い電気伝導性があります。銀の次に電気伝導率が高く、銀を100とした場合、真鍮は97です。電気伝導性の高さから、コネクターやコンセントといった電気配線の素材に使用されています。

熱間鍛造性

熱間鍛造とは、金属を再結晶温度以上に加熱し柔らかくした状態で金属を形成することを指します。金属が柔らかくなった状態で加工するため、複雑な形状に加工することが可能です。真鍮はこの熱間鍛造性が優れているため、この加工方法により、各種バルブやガス機器などに使用されています。

展延性

真鍮は、圧縮する力や引っ張る力を加えたとき、材料を破損させずに柔軟に変形することが可能です。そのため、プレス加工や、ローラーで薄く延ばす、ベンダーで曲げるなどの加工が可能です。

切削性

真鍮には切断しやすく、削りやすいという特徴があります。特に鉛やビスマスが含まれている「快削黄銅」という真鍮は、より高い切削性があります。主にボルトやナット、ネジといった機械部品の製品を製作する精密加工に向いています。

真鍮の欠点

真鍮には上記のような特徴がありますが、もちろん欠点もあります。 銘板製作などの際には欠点も考慮しつつ製品を製作しなければいけません。 真鍮にはどのような欠点があるのかご紹介します。

酸化しやすい

真鍮のデメリットとして、空気に触れると表面が徐々に酸化されて、表面が酸化銅(黒ずみ)という皮膜に覆われることが挙げられます。また水分にも弱いため、手で触れたり湿度の高い環境化に置かれたりすると、黒ずみを生じ、サビが進行します。これらを防ぐために、一般的にはメッキ加工やクリアコートなどの表面処理を行います。

ラテックスやゴムとの相性が悪い

真鍮は、ラテックス・ゴム類と接すると化学変化でゴムを分解腐食してしまうという特徴があります。そのため、これらと組み合わせて使用することは推奨されません。

溶接、溶断の難しい金属

真鍮は電気伝導性や熱伝導性が高い金属です。また酸化しやすいという特徴を持っているため、溶接、溶断の難しい金属と言えます。例えば、電気抵抗を利用し溶接をする抵抗溶接という方法の場合、大量の電流が必要となってしまい他の金属よりも電気が必要となるので、加工のコスト面にも負担がかかる可能性があります。

真鍮の種類

真鍮は銅と亜鉛の比率と添加する元素のバリエーションによって分類することができます。一部ご紹介します。

C2051(雷管用銅)

C2051は深絞り性について特に秀でた黄銅です。深絞りとは、絞り加工という一枚の金属板に圧力を加え、絞り込むことで凹状に加工し、容器の形状にする加工方法のことで、製品の直径以上の深さに加工したもののことを指します。この材質は、雷管というわずかな熱や衝撃でも発火する火薬を筒に込めた火工品に使用されています。

C2100(丹銅)

C2100とは、丹銅という見栄えのする銅です。加工性は、深絞り、展延、曲げなどいずれも良好で、耐食性にも優れています。丹銅には他にも、C2200、C2300、C2400があります。主に建築用、装飾品、などに使用されます。

C2600(七三黄銅)

C2600は、七三黄銅と呼ばれ、冷間加工性、転造性に優れています。複雑な形状の加工品にも使用され、端子コネクタやカメラ、魔法瓶などにも使用されています。七三黄銅は他にもC2680があります。

C2801(六四黄銅)

C2801は、六四黄銅と呼ばれ、冷間加工性には劣りますが、熱間加工性に優れた黄銅です。強度に優れており、展延性も良く、打ち抜いたままや折り曲げて使用することもできます。六四黄銅は、配線器具部品やネームプレートに使用される材質です。弊社のエッチング銘板に使用されているのもこの六四黄銅のC2801です。六四黄銅には他にもC2800があります。

今ご紹介した以外にも、快削黄銅という時計部品や歯車などに使用されるものや、高力黄銅という船舶用のプロペラ軸やポンプ軸などに使用されているものなど、さまざまに分類された真鍮があります。

真鍮は高級感を醸し出すことのできる材質

真鍮は金色の材料で高級感のある材質です。そのため、目に移りやすい部分に使用する銘板などではこだわって使用する人も多くいます。 やや扱いが難しいところもありますが、しっかりと対策をすれば問題ありません。 特別感ある銘板などを検討したいという際は、ぜひ真鍮を候補に挙げてみてください。

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