快削黄銅：C3602、C3604を解説！

快削黄銅とは

銅と亜鉛の合金である黄銅（真鍮ともいう）に被削性を高めるため鉛を添加したものです。JIS　H3250（銅及び銅合金の棒）にて快削黄銅はC3601~C3605の5種類が規定されています。

快削黄銅の成分

C3601~C3605の成分を以下に示します。

■C3601…Cu（銅）59.0~63.0、Pb（鉛）1.8~3.7、Fe（鉄）0.30以下、Zn（亜鉛）残部、その他の規定Fe+Sn（スズ）0.50以下

■C3602…Cu（銅）59.0~63.0、Pb（鉛）1.8~3.7、Fe（鉄）0.50以下、Zn（亜鉛）残部、その他の規定Fe+Sn（スズ）0.8以下

■C3603…Cu（銅）57.0~61.0、Pb（鉛）1.8~3.7、Fe（鉄）0.35以下、Zn（亜鉛）残部、その他の規定Fe+Sn（スズ）0.6以下

■C3604…Cu（銅）57.0~61.0、Pb（鉛）1.8~3.7、Fe（鉄）0.50以下、Zn（亜鉛）残部、その他の規定Fe+Sn（スズ）0.8以下

■C3605…Cu（銅）56.0~60.0、Pb（鉛）3.5~4.5、Fe（鉄）0.50以下、Zn（亜鉛）残部、その他の規定Fe+Sn（スズ）0.8以下

黄銅の特長

黄銅の特徴として以下が挙げられます。

機械的性質

成分比にもよるが、一般的に引張強さ・硬さ・展延性・転造性・かしめ性が良く加工しやすいです。

導電性

黄銅は導電性が高い特徴があり、電気部品に用いられます。

耐食性

黄銅は一般的な環境下では、鉄鋼と比較して良い耐食性を持っています。腐食が進む環境下だと、黄銅内の亜鉛が先に腐食する脱亜鉛腐食が起こります。脱亜鉛腐食により多孔質化した黄銅は強度が低下するので注意しましょう。

メッキ性

黄銅はメッキしやすい材料で、耐食性などを向上させることが出来ます。

色

黄銅は文字通り黄金色であり、多様な用途があります。

C3602・C3604の特徴・違いについて

C3602、C3604の特長と違いは以下にあります。

冷間鍛造性

C3602はC3604に比べて銅の割合が多いため、冷間鍛造性に優れます。

熱間鍛造性

C3602・C3604共に鉛を加えたことで熱に弱くなり、熱間加工での割れが生じやすいです。

切削性

C3602・C3604共に鉛を加えたことで通常の黄銅よりも切削性は向上しています。一般的にC3604はC3602に比べて銅に対する鉛の割合が多いため、より切削性が良いです。

成分比

前述のC3602・C3604の成分を見ると、2つは銅の量が異なっているだけです。さらに、2つの銅の割合を見ると被っていることが分かります。（例えば、銅が60％だった場合、成分上C3602ともC3604とも言えるということです。）よって、C3604より切削性の良いC3602がある可能性があります。そこで、各社メーカーではJISの規定より細かく成分を設定した別の材質名で製造しています。例えば日本最大の黄銅メーカーであるサンエツ金属では、C3602・C3604に複数の材質があります。

C3602…U24、U25、419

C3604…A44、A45、S、SS

黄銅の用途

例を挙げると、タイヤチューブバルブ（自転車などのタイヤの空気注入口）、ガスコンロのバーナーヘッド、自動車の水温センサー、電気・電子機器のコネクタ端子、乾電池の芯、機械式腕時計の内部部品、蛍光灯のピン、蛇口などの水栓金具、仏具、金管楽器、パチンコのピン、など黄銅の特性を生かして幅広い用途で用いられています。中でも一番身近にある黄銅は五円硬貨で1948年から現在に至るまで使用されています。黄金色の光沢を出すので、金の代替品にもされ、装飾品にも使用されていますが、金と違ってくすみを生じるので、光沢を保つには磨くかコーティングをしなければなりません。

通常の快削黄銅には環境負荷物質である鉛が含まれており、RoHS指令やELV指令、水道水質基準などの環境規制に適応しない場合があります。JISには鉛レス・カドミウムレス快削黄銅やビスマスやケイ素を添加し被削性を改良した快削黄銅が規定されているので、環境負荷を考慮するならこちらの材質を使いましょう。