ブロンズ金属は通常、「レッドメタル」グループに属する赤褐色で見られます。. 含まれています 88% 銅と 12% 錫; 比較的柔軟性があり、多くの産業用途に使用されます。. さらに, 合金は純銅よりも硬い, 製造プロセスを容易にする. 金属間の接触が少ないため、さまざまな業界での適用性が向上します. 時々, リンや亜鉛などの成分がブロンズの特性を強化します. 鋳造とは青銅を溶かすことです, 他の材料を追加し、コア金型内で冷却する.

青銅金属の種類

ブロンズが周囲を取り囲む 50 異なる合金の種類. 簡潔にするために, ここでは製造現場で一般的な 5 つの品種を紹介します:

ブロンズタイプ	構成 (追加要素)
アルミニウム青銅	6-12% アルミニウム
ニッケルアルミニウム青銅	6-13% アルミニウム, まで 7% 鉄, 7% ニッケル
シリコンブロンズ	まで 6% シリコン
リン青銅	まで 11% 錫, 0.35% リン
マンガン青銅	まで 3% マンガン

青銅の物性

以下は青銅の主な物理的特性です。:

財産	説明
密度 (g/cc)	5.60 – 9.30
色	赤茶色のメタリック
融点 (℃)	315 – 1180
沸点 (℃)	1400
熱伝導率 (W/m-K)	1.01 – 208

青銅の化学的性質

ブロンズはいくつかの重要な化学的特性を示します:

財産	説明
耐食性	良い
電気伝導性	良い
酸化生成物	酸化銅, 炭酸塩
磁気	いいえ
展性	良い
延性	高い

一般的な青銅合金

一般的な青銅合金については以下で説明します。：

アルミニウム青銅

アルミニウム青銅が含まれています アルミニウム その周り 9 に 14%. 高い張力を持っています, 収率, 耐摩耗性, および機械的特性. アルミニウム青銅は塩水に強いので海洋産業に最適です。, とアルカリ. 製品にはプロペラが含まれます, バルブ, その他多数の船舶部品. ギアやベアリングにもフィットします. 強さは似ています 50-55 中炭素鋼のHRC.

アルミニウム青銅の一般的な例としては、次のものがあります。:

C95400 (アルミニウム青銅)
C95500 (鉛入りアルミニウム青銅)
C95800 (高強度アルミニウム青銅)
C95900 (ニッケル入りアルミニウム青銅)

ニッケルアルミニウム青銅

ニッケルアルミニウムはニッケルとアルミニウムの特性を兼ね備えています。. この合金は、異なる環境において優れた耐食性を発揮します。. しかし, 耐孔食性は 300 ステンレス鋼のシリーズ. その上, 海洋および航空宇宙用途に最適です. ニッケル・ニッケル・アルミニウム・ブロンズの柔軟性は大きな強みです, 特に溶接においては.

ニッケルアルミニウム青銅の一般的な例としては、次のものがあります。:

C95400 (ニッケルアルミニウム青銅)
C95500 (鉛入りニッケルアルミニウム青銅)
C95800 (高強度ニッケルアルミニウム青銅)
C95900 (マンガン入りニッケルアルミニウム青銅)

錫青銅

錫青銅は古代の青銅合金です, 通常、かなり優れた鋳造性と耐腐食性を特徴とします。. 錫まであります 12% したがって、ギアやベアリングに使用されます. しかし, 機械加工プロジェクトに錫青銅を追加すると、電子製品の製造に使用される材料の総コストが上昇する可能性があります。.

錫青銅の一般的な例としては、次のものがあります。:

C90200 (錫青銅)
C90300 (有鉛錫青銅)
C90500 (ハイスズブロンズ)
C90700 (アルミニウム-錫青銅)

マンガン青銅

マンガン青銅は海水腐食に強い, 極限引張強度に達する 110,000 PSI. 通常の用途はベアリングです, 歯車, 船舶に使用されるプロペラなど.

マンガン青銅の一般的な例としては、次のものがあります。:

C86300 (こんにちは、引張)
C86400 (有鉛マンガン)
C86500 (低張力)
C86200 (中張力)

ベアリングブロンズ

高鉛錫青銅を軸受やブッシュに採用. 上記の合金は比較的安価であり、機能性の点で効率的です。. LCRは錫の含有量に関係しています. 鉛の分散により強度が向上, 潤滑性, と適合性. ベアリング青銅は 450°F で動作可能 / 230℃. その耐荷重は約 4,000 PSI.

ベアリング青銅の一般的な例としては、次のようなものがあります。:

C93200 (錫青銅)
C93700 (有鉛錫青銅)
C94300 (アルミニウム青銅)
C90500 (ハイスズブロンズ)

ブロンズ vs. 真鍮: 主な違い

ブロンズと真鍮主にその体質と特性に基づいて区別されます. どちらも銅合金なので腐食しにくいです。. しかし, 青銅は経年変化により表面に酸化層が形成されます。. 一方で, 真鍮はゆっくりと変色する特性があることが知られています.

真鍮は銅を含む合金です, 亜鉛, その他の成分. これらの側面により、このタイプの金属の色が決まり、光沢のある金または銀になります。. 真鍮は青銅よりも簡単に叩いて形を整えることができます, したがって、延性が高くなります. この特性により、真鍮はハンマーで叩いたり丸めたりしても壊れることなく十分な強度が得られます。.

ブロンズの製造工程

ブロンズは何世紀にもわたって道具や武器の開発に重要視されてきました。. 素材の製造工程は複雑だがシンプル. この硬質合金は、錫と純銅が融点に達した後に加熱することによって調製されます。. 次に、混合ガスを冷却して精製し、溶けた混合物を粘土の型に注ぎ、放冷する必要があります。. ブロンズに関する主な製造工程は次のとおりです。:

ブロンズの被削性

ベアリングブロンズの機械加工は効果的に行えば良好な結果が得られます。. プロジェクトを加工するとき, クーラントまたは潤滑剤を使用すると、完成品の表面品質が向上します。. 強度は高いものの、運用時にはリスクを十分に考慮する必要があるため. 例えば, リーミング中は「つかみ」が発生するため、速度を下げることをお勧めします。.

青銅の耐食性

青銅は信じられないレベルの腐食を持っています, 他の金属が耐えられない条件でも使用できます, 塩水の中など. 独特の仕上げが施されており、磨いて光沢を出すことも、そのままにして独特の風合いを生み出すこともできます。, わずかに錆びたような外観.

青銅焼鈍

青銅は焼きなましや応力緩和が容易ではありません. それで, 青銅の焼きなましは加熱しながら慎重に行う必要があります. 壁厚 1 インチあたり 1 時間温度を維持することが重要です。 260 C. 速い速度で行うことはできません、そうでないと崩れてしまう可能性があります, そして骨折. 鉛の含有率が高いシリコンブロンズに取り組んでいます, 特別な注意が必要です, 適切な防護服の着用や適切な抽出方法などの必要な措置を遵守する必要があります。.

青銅鋳物

青銅の鋳造は、何世紀にもわたって、溶けた金属から傑作を製造するために使用されてきました。. 楽器の製作もこれに含まれます, 彫刻, 賞を受賞, ロストワックスなどの加工を施したものなど, セラミックシェル, または砂. 職人は繊細なプロセスに従い、さまざまなテクニックを使用して、溶けたブロンズを型に流し込み、実質的な芸術作品を作成します。.

成形性と延性

ほとんどの金属と同様に, ブロンズは、強度と剛性を向上させるために低温で成形することもできます。. ベアリングブロンズの低摩擦特性により、さまざまな用途での使用に適しています。. 例えば, ベルブロンズは共鳴音を生み出します, 他の青銅合金の多くは、海水による優れた耐腐食性を示します。.

最も重要なこと, 青銅は延性がある, 破断することなく細いワイヤーに加工することが可能です。. この特性は、金属の能力を証明する世界中の発電機において特に価値があります。.

ブロンズの利点

銅や鉄の純度よりも強度が高い.
優れた耐食性により耐久性が向上します。.
ほとんどの鋼種よりも高い熱伝導率と電気伝導率.
疲労強度は多くの合金よりも優れているようです.
溶解性が高いため、鋳造が容易です.
機械用途では金属間の摩擦が低いことが利点であるということも重要です。.
あらゆる面での使いやすさ, 使用される多くのアプリケーションにおける効率性.
高品質な表面コーティングを提供します.

ブロンズのデメリット

青銅は合金よりも酸化しやすい, 真鍮.
場合によっては鋼材よりも高価になることもあります, 真鍮, または銅.
この化合物は第二鉄化合物やアンモニアによって劣化しやすい.
硫黄と塩素による損傷は、湿気の多い環境によって促進される可能性があります.
青銅病が発症する可能性がある, 皮膚上の淡い緑色の斑点によって証明される.
この状態に対処しないと深刻な悪化につながります.

結論

総括する, ブロンズは、独創的で弾力性のある合金の階層と呼ぶにふさわしいものです。. さまざまな望ましい機械的特性と耐食性を備えています。. デメリットもあるとはいえ、, これには、コストが高く、特定の環境条件に敏感であることが含まれます。, このアプローチの実装によって得られる利点の方が有利です. 最後に, 青銅は、その関連性を示す明確な指標を製造する上で依然として不可欠な材料であることが明らかになった. お問い合わせ 詳細については.

よくある質問

1. How does the addition of Tin (SN) change Copper (銅) to create Bronze?

The addition of Tin (SN) fundamentally changes the mechanical properties of Copper (銅) を通して 固溶強化. Pure copper is very soft and malleable. By introducing tin atoms into the copper crystal lattice, the tin atoms distort the regular structure. This distortion makes it significantly harder for the atomic planes to slide past each other, resulting in bronze having higher hardness, increased tensile strength, and superior wear resistance compared to pure copper.

2. What is “Bronze Disease,” and why is it a significant concern for artifacts?

Bronze Disease is a specific, destructive form of corrosion that primarily affects ancient bronze artifacts, especially those exposed to moisture and chlorides (例えば, from seawater or soil). It is an autocatalytic reaction where cuprous chloride ( $\text{CuCl}$ ) reacts with water and oxygen to form hydrochloric acid ( $\text{HCl}$ ), which in turn corrodes more copper. It appears as powdery, pale green spots. If untreated, this condition can spread rapidly and completely crumble and destroy the bronze object.

3. Why is Aluminum Bronze ( $\text{Al-Bronze}$ ) specifically favored for use in marine environments?

Aluminum Bronze is favored for marine applications because the aluminum content causes the alloy to spontaneously form a highly stable, 薄い, protective surface layer of 酸化アルミニウム ( $\text{Al}_2\text{O}_3$ ). This layer is extremely resistant to corrosion, particularly the corrosive effects of saltwater (chloride ions) and mild acids, offering better performance than many other copper-based alloys in ship components, バルブ, and propellers.

4. How does Lead ( $\text{Pb}$ ) improve the performance of “Bearing Bronze”?

Lead is added to tin bronzes (high-lead tin bronzes) to improve their performance as bearing materials. Lead does not alloy with the copper/tin matrix; その代わり, it remains as 小さい, finely dispersed soft particles. This lead content provides two major benefits:

Lubricity: The soft lead particles act as a solid lubricant, reducing friction and preventing metal-to-metal contact.
Conformability: The soft lead allows the bearing surface to conform slightly to irregularities in the shaft, preventing localized overheating and seizure.

5. What is the key functional difference between Brass and Bronze in engineering applications?

特徴	真鍮 (銅 + 亜鉛)	ブロンズ (銅 + SN)
Primary Property	優れた被削性 (easy to cut/shape)	高硬度, 強さ, and Wear Resistance
一般的な用途	配管器具, 装飾ハードウェア, 楽器.	ベアリング, 歯車, バルブ, marine propellers, and structural castings.
持久力	More ductile (easier to deform).	Tougher, better suited for high-load and abrasive conditions.

6. Why is a lower speed advised during the reaming of bronze alloys?

Lower speeds are advised during reaming (a hole finishing process) of some bronze alloys, particularly those containing lead or high tin, to avoid a phenomenon known as “grabbing”. Bronze alloys can be relatively gummy or soft compared to steel, and running the reamer too fast can cause the tool to aggressively bite into the material, potentially causing chatter, poor surface finish, or tool breakage. Slower speeds allow for a cleaner, controlled cut.

7. What does the term “LCR” refer to in the context of Bearing Bronze composition?

In the context of bearing bronze (like C93200), LCR often stands for Leaded Copper Ratio or more generally refers to the 鉛, 銅, and Residual element content. The presence and precise distribution of lead ( $\text{Pb}$ ) relative to the copper and tin matrix are critical parameters that define the alloy’s lubrication and anti-friction capabilities.

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