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. 錫を加えるとどうなるか (SN) 銅を変える (銅) ブロンズを作成するには?

錫の追加 (SN) 銅の機械的性質を根本的に変える (銅) を通して 固溶強化. 純銅は非常に柔らかく展性があり、. 銅の結晶格子に錫原子を導入することで, 錫原子は規則的な構造を歪めます. この歪みにより、原子面が互いに滑り合うことが大幅に困難になります。, その結果、ブロンズが得られます より高い硬度, 引張強度の増加, 優れた耐摩耗性 純銅と比較して.

2. 「青銅病」とは,」そしてなぜそれがアーティファクトに対する重大な懸念なのか?

青銅病 特定のものです, 主に古代の青銅の工芸品に影響を与える破壊的な形態の腐食, 特に湿気や塩化物にさらされるもの (例えば, 海水や土から). これは、塩化第一銅が反応する自己触媒反応です。 ( $\text{CuCl}$ ) 水および酸素と反応して塩酸を生成する ( $\text{HCl}$ ), その結果、銅がさらに腐食します. 粉っぽく見える, 淡い緑色の斑点. 未治療の場合, この状態は急速に広がる可能性があり、 完全に崩れて破壊される 青銅のオブジェ.

3. アルミニウムが青銅である理由 ( $\text{Al-Bronze}$ ) 特に海洋環境での使用に適しています?

アルミニウム青銅は、アルミニウム含有量により合金が非常に安定した合金を自発的に形成するため、海洋用途に好まれています。, 薄い, の保護表面層 酸化アルミニウム ( $\text{Al}_2\text{O}_3$ ). この層は非常に耐腐食性が高いです, 特に腐食作用 塩水 (塩化物イオン) 弱酸性, 船舶部品において他の多くの銅ベースの合金よりも優れた性能を提供します。, バルブ, そしてプロペラ.

4. リードはどのようにして行うのか ( $\text{Pb}$ ) 「ベアリングブロンズ」の性能向上?

錫青銅には鉛が添加されています (高鉛錫青銅) 軸受材料としての性能を向上させるため. 鉛は銅/錫マトリックスと合金になりません; その代わり, それはそのままです 小さい, 細かく分散した柔らかい粒子. このリードコンテンツには 2 つの大きな利点があります:

潤滑性: 柔らかい鉛粒子が固体潤滑剤として機能します。, 摩擦を軽減し、金属同士の接触を防ぎます。.
適合性: 柔らかいリードにより、座面がシャフトの凹凸にわずかに追従します。, 局部的な過熱や焼き付きを防止.

5. エンジニアリング用途における真鍮と青銅の主な機能の違いは何ですか?

特徴	真鍮 (銅 + 亜鉛)	ブロンズ (銅 + SN)
主なプロパティ	優れた被削性 (カット/形作りが簡単)	高硬度, 強さ, 耐摩耗性
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, 船舶用プロペラ, および構造用鋳物.
持久力	より延性が高い (変形しやすくなります).	よりタフに, 高負荷および摩耗条件に適しています.

6. 青銅合金のリーマ加工中に速度を下げることが推奨されるのはなぜですか?

リーミング中は低速にすることをお勧めします (穴仕上げ工程) いくつかの青銅合金の, 特に鉛や高錫を含むもの, として知られる現象を避けるために 「掴む」. 青銅合金は鋼に比べて比較的ゴム状または柔らかい場合があります, リーマーの回転速度が速すぎると、工具が材料に激しく食い込む可能性があります。, チャタリングを引き起こす可能性がある, 表面仕上げが悪い, または工具の破損. 速度を遅くするとよりきれいになります, コントロールされたカット.

7. ベアリングブロンズ組成に関して「LCR」という用語は何を指しますか?

ベアリングブロンズの文脈で (C93200のような), LCR 多くの場合、 有鉛銅の比率 またはより一般的には、 鉛, 銅, および残留物 要素の内容. 鉛の存在と正確な分布 ( $\text{Pb}$ ) 銅と錫のマトリックスに対する相対的な値は、合金の潤滑と減摩能力を定義する重要なパラメータです。.

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