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銅合金の化学成分とその用途、銅製品とは?

目次

銅とは

銅(どう)は、原子番号29、元素記号は Cu。 英語で 「copper」といいます。

銅は非常に優れた性能を持ち、特に加工性の良さからさまざまな用途で用いられています。日常用品はもちろんですが、工業製品(銅線や銅板など)としても使用される分野はさまざまです。性質としては熱伝導率や導電性の高さに加え、非常に柔らかく、細径・薄肉化などの加工が容易であり、汎用性の高い金属です。

また、耐食性が高いのも銅の魅力で、耐食性が高い材料としては比較的安価であるため、銅が多くの場面で用いられるのは必然ですね。

銅の用途

耐食性が高く熱伝導性が良いため、フライパンや鍋などの調理器具やコップなどによく使用されています。他の金属製の製品と違い熱が伝わりやすいので、火にかければ一気に全体に熱が伝わり、コップに氷を入れればあっという間に冷えます。

銅は熱しやすく冷めやすい

また、熱伝導性や導電性の高さから、銅は多くの電子基板に使用され、テレビやパソコンなどの家庭用電化製品にも多く用いられています。熱伝導性が高いということは「温まりやすく冷めやすい」ため、電装関連部品の冷却用途に用いられ、一般商品としてはエアコンや冷蔵庫などにも使用されています。

  熱伝導率
W/(m・k)
20°Cでのσ(S / m)
導電率
393 5.96×107
ステンレス(ニッケル系) 16.3 1.45×106
ステンレス(クロム系) 26 1.45×106
80.4 1.00×107
アルミニウム 239 3.50×107
チタン 22 2.38×106
銅製品

銅の人体への影響

銅は殺菌効果の優れた金属でありますが人体に影響を及ぼすことはありません。 逆に銅は健康維持の為に必要不可欠な物質で、毎日約3ppmの銅の摂取が必要と言われており、摂取量が不足すると正常な血液を作れなくなり、貧血など健康状態に異変が起こります。

銅合金

銅を主成分とする合金で、鉄鋼、アルミニウム合金に次いで使用が多い材料です。銅のそのほとんどが電線用で 使用され(総生産の 70%) ,残りは純銅の加工品 や黄銅などの銅合金に使用されています。銅合金の大きな特徴は熱伝導率と導電性が高く,他の金属と異なる独特の色を有することです。黄銅や青銅などは一度は耳にしたことがある名前かと思いますがどちらも銅合金です。

銅合金の化学成分一覧

種類 合金 化 学 成 分 (質量%)
番号 Cu Zn Pb Sn Fe P Al Ni Mn その他
無酸素銅 C1020 99.96≦
タフピッチ銅 C1100 99.90≦
りん脱酸銅 1A種 C1201 99.90≦ 0.004~0.015
りん脱酸銅 1B種 C1220 99.90≦ 0.015~0.04
錫入り銅12種 C1401 99.30≦
ジルコニウム入り銅 C1510 残部 Zr 0.05~0.15
ベリリウム銅 1種 C1700 Ni+Co≦0.20 Be1.60~1.79Fe+Ni+Co≦0.6Cu+Be+Fe+Ni+Co 99.5≦
ベリリウム銅 2種 C1720 Ni+Co≦0.20 Be 1.80~2.00Fe+Ni+Co≦0.6Cu+Be+Fe+Ni+Co 99.5≦
鉄入り銅 C1921 残部 0.05~0.15 0.015~0.05
鉄入り銅 C1940 残部 0.05~0.2 2.1~2.5 0.015~0.05
バネ用チタン銅 1種  C1990 Cu+Ti≧99.5Ti 2.9~3.5
雷管用銅 C2051 98.0~99.0 残部 0.05≧ >0.05≧ Cu+Ti≧99.5Ti 2.9~3.5
丹銅 1種 C2100 94.0~96.0 残部 0.05≧ 0.03≧
丹銅 2種 C2200 89.0~91.0 残部 0.05≧ 0.05≧
丹銅 3種 C2300 84.0~86.0 残部 0.05≧ 0.05≧
丹銅 4種 C2400 78.5~81.5 残部 0.05≧ 0.05≧
黄銅 1種 C2600 68.5~71.5 残部 0.05≧ 0.05≧
黄銅 2A種 C2680 64.0~68.0 残部 0.05≧ 0.05≧
黄銅 2種 C2700 63.0~67.0 残部 0.05≧ 0.05≧
黄銅 2B種 C2720 62.0~64.0 残部 0.07≧ 0.07≧
黄銅 3種 C2800 59.0~63.0 残部 0.10≧ 0.07≧
黄銅 3種 C2801 59.0~62.0 残部 0.10≧ 0.07≧
ニップル黄銅 C3501 60.0~64.0 残部 0.7~1.7 0.20≧
快削黄銅 11種 C3560 61.0~64.0 残部 2.0~3.0 0.10≧
快削黄銅 14種 C3561 57.0~61.0 残部 2.0~3.0 0.10≧
快削黄銅 特1種 C3601 59.0~63.0 残部 1.8~3.7 Sn+Fe0.50≧ 0.30≧
快削黄銅 1種 C3602 59.0~63.0 残部 1.8~3.7 Sn+Fe1.2≧ 0.50≧
快削黄銅特 2種 C3603 57.0~61.0 残部 1.8~3.7 Sn+Fe0.60≧ 0.35≧
快削黄銅 2種 C3604 57.0~61.0 残部 1.8~3.7 Sn+Fe1.2≧ 0.50≧
快削黄銅 C3605 56.0~60.0 残部 3.5~4.5 Sn+Fe1.2≧ 0.50≧
快削黄銅 12種 C3710 58.0~62.0 残部 0.6~1.2 0.10≧
快削黄銅 13種 C3713 58.0~62.0 残部 1.0~2.0 0.10≧
鍛造用黄銅 1種 C3712 58.0~62.0 残部 0.25~1.2 Sn+Fe0.8≧
鍛造用黄銅 2種 C3771 57.0~61.0 残部 1.0~2.5 Sn+Fe1.0≧
錫入黄銅 C4250 87.0~90.0 残部 0.05≧ 1.5~3.0 0.05≧
アドミラルティ黄銅1種 C4430 70.0~73.0 残部 0.05≧ 0.8~1.2 0.03≧ As0.02~0.06
リン入りアドミラルティ黄銅 C4450 70.0~73.0 残部 0.05≧ 0.8~1.2 0.03≧ 0.002~0.1
ネーバル黄銅 1種 C4621 61.0~64.0 残部 0.20≧ 0.7~1.5 0.10≧
ネーバル黄銅 1種 C4622 61.0~64.0 残部 0.20≧ 0.7~1.5 0.20≧
ネーバル黄銅 2種 C4640 59.0~62.0 残部 0.20≧ 0.5~1.0 0.10≧
ネーバル黄銅 2種 C4641 59.0~62.0 残部 0.50≧ 0.5~1.0 0.2≧
りん青銅 C5050 残部 0.20≧ 0.02≧ 1.0~1.7 0.15≧ Cu+Sn+P99.5≦
りん青銅 C5071 残部 0.20≧ 0.02≧ 1.0~1.7 0.15≧ 0.1~0.4 Cu+Sn+Ni+P99.5≦
りん青銅 C5111 残部 0.20≧ 0.02≧ 3.5~4.5 0.10≧ 0.03~0.35 Cu+Sn+P99.5≦
りん青銅 C5102 残部 0.20≧ 0.02≧ 4.5~5.5 0.10≧ 0.03~0.35 Cu+Sn+P99.5≦
りん青銅 2種 C5191 残部 0.20≧ 0.02≧ 5.5~7.0 0.10≧ 0.03~0.35 Cu+Sn+P99.5≦
りん青銅 3種 C5212 残部 0.20≧ 0.02≧ 7.0~9.0 0.10≧ 0.03~0.35 Cu+Sn+P99.5≦
ばね用りん青銅 C5210 残部 0.20≧ 0.05≧ 7.0~9.0 0.10≧ 0.03~0.35 Cu+Sn+P99.7≦
ばね用りん青銅 C5240 残部 0.20≧ 0.02≧ 9.0~11.0 0.10≧ 0.03~0.35 Cu+Sn+P99.5≦
快削りん青銅 1種 C5341 残部 0.8~1.5 3.5~5.8 0.03~0.15 Cu+Sn+P99.5≦
快削りん青銅 2種 C5441 残部 1.5~4.5 3.5~4.0 3.0~4.5 0.01~0.5 Cu+Sn+P99.5≦
アルミニウム青銅 C6140 88.0~92.5 0.20≧ 0.01≧ 1.5~3.5 6.0~8.0 1.0≧ Cu+Pb+Zn+Fe+Mn+Al+P99.5≦
アルミニウム青銅 1種 C6161 83.0~90.0 2.0~4.0 7.0~10.0 0.5~2.0 0.5~2.0 Cu+Fe+Mn+Al+Ni99.5≦
アルミニウム青銅 2種 C6191 81.0~88.0 3.0~5.0 8.5~11.0 0.5~2.0 0.5~2.0 Cu+Fe+Mn+Al+Ni99.5≦
アルミニウム青銅 3種 C6241 80.0~87.0 3.0~5.0 9.0~12.0 0.5~2.0 0.5~2.0 Cu+Fe+Mn+Al+Ni99.5≦
アルミニウム青銅 4種 C6280 78.0~85.0 1.5~3.5 8.0~11.0 4.0~7.0 0.5~2.0 Cu+Fe+Mn+Al+Ni99.5≦
アルミニウム青銅 5種 C6301 77.0~84.0 3.5~6.0 8.5~10.5 4.0~7.0 0.5~2.0 Cu+Fe+Mn+Al+Ni99.5≦
楽器弁用黄銅 C6711 61.0~67.0 残部 0.10~1.0 0.7~1.5 Fe+Al+Si1.0≧ 0.05~1.0
楽器弁用黄銅 C6712 58.0~62.0 残部 0.10~1.0 Fe+Al+Si1.0≧ 0.05~1.0
高力黄銅 1種 2種 C6782 56.0~60.5 残部 0.50≧ 0.1~1.0 0.20~2.0 0.5~2.5
高力黄銅 3種 C6783 55.0~59.0 残部 0.50≧ 0.2~1.5 0.20~2.0 1.0~3.0
復水器用黄銅 4種 C6870 76.0~79.0 0.50≧ 0.05≧ 1.8~2.5 As0.02~0.06
復水器用黄銅 2種 C6871 76.0~79.0 0.05≧ 0.05≧ 1.8~2.5 As0.02~0.06Si0.20~0.50
復水器用黄銅 3種 C6872 76.0~79.0 0.05≧ 0.05≧ 1.8~2.5 0.20~1.0 As0.02~0.06
白銅 1種 C7060 0.50≧ 0.05≧ 1.0~1.8 9.0~11.0 0.20~1.0 CU+Fe+Mn+Ni99.5≦
白銅 2種 C7150 0.50≧ 0.05≧ 0.4~1.0 29.0~33.0 0.20~1.0 CU+Fe+Mn+Ni99.5≦
復水器用 C7100 0.50≧ 0.05≧ 0.5~1.0 19.0~23.0 0.20~1.0 CU+Fe+Mn+Ni99.5≦
復水器用 C7164 0.50≧ 0.05≧ 1.7~2.3 29.0~32.0 1.5~2.5 CU+Fe+Mn+Ni99.5≦
ばね用ニッケル C7270 残部 0.02≧ 5.5~6.5 0.05≧ 8.5~9.5 0.5≧
洋白 1種 C7351 70.0~75.0 残部 0.10≧ 0.25≧ 16.5~19.5 0.5≧
洋白 4種 C7451 63.0~67.0 残部 0.10≧ 0.25≧ 8.5~11.5 0.5≧
洋白 2種 C7521 62.0~66.0 残部 0.10≧ 0.25≧ 16.5~19.5 0.5≧
洋白 3種 C7541 60.0~64.0 残部 0.10≧ 0.25≧ 12.5~15.5 0.5≧
ばね用洋白 C7701 54.0~58.0 残部 0.10≧ 0.25≧ 16.5~19.5 0.5≧
快削洋白 C7941 60.0~64.0 残部 0.8~1.8 0.25≧ 16.5~19.5 0.5≧

銅合金の性質を理解し、より効果的に!

銅合金はその使用用途からもわかるように、あまり知られていませんが非常に多くの種類が存在します。特徴的な性質であるため、その使用される目的は限定的ですが使用量は非常に多い材料です。

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