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機械設計エンジニアの基礎知識 | 設計・3DCAD・製図・金型等

銅合金

銅は 「面心立方金属」 の一つであり,加工しやすく,素材が破断せずに柔軟に変形します。また,銅合金は金属を鋳型に流し込んで製作する 「鋳造性」 にも優れています。

 

さらに,「熱に強い」、「電気伝導性が良い」,「溶接性が良い」 ため古くから使用され続けています。そのため,銅は電気器具の配線や銅線などとして用いられています。

 

 

しかし,純銅は強度が非常に低いため,機械部品として使用する際は機械的特性を高めるために 「銅合金」 が用いられます。(※2種類以上の元素を混ぜたものを合金といいます。)

 

銅(Cu) は一般に合金元素の固溶限(他の元素の入り込む限界量) が高いため,銅合金の多くは2種類以上の元素が溶け合う固溶強化型と言われる機構になります。

 

代表的な銅合金には,「Cu-Zn系合金」,「Cu-Sn系合金」,「Cu-Al系合金」 などがあります。いわゆる,黄銅,青銅,アルミニウム青銅 と呼ばれているものです。

 

例えば、5円玉は銅(Cu) と 亜鉛(Zn) の黄銅、 10円玉は銅(Cu ) と すず(Sn) の青銅です。

 

 

Cu-Zn系合金は素材が破断せずに柔軟に変形することができ、鍛造、引き抜きなどによる加工で作られる「展伸材料」として多く用いられています。

 

 

またCu-Sn系合金は鋳造用の銅合金として知られています。JISには銅および銅合金の板,条および棒の化学成分や特色および用途例が示されています。

 

最近では加速器に銅合金が使用されていることが知られており,非常に様々な用途に用いられる材料であります。

 

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