ブロンズ vs. ブラス vs. 銅: その違い

真鍮と青銅にはすべて銅が含まれているため、混同されることがよくあります。銅は元素ですが、純銅は通常、銅部品の製造には使用されません。代わりに、ほとんどの銅、真鍮、青銅の部品は、純銅と鉛、亜鉛、スズなどの他の金属の混合物で構成されています。

部品やコンポーネントに最適な材料を選択するには、これら 3 つの材料の違いを理解することが重要です。そのため、このページではブロンズ、真鍮、銅を区別するための包括的な比較を提供しています。また、それらの独自の特性、利用可能な合金オプション、および一般的な用途についても説明します。

青銅、真鍮、銅：それらの合金

ブロンズ

通常、ほとんどが銅で構成されるブロンズは、その特定のタイプに基づいて他の合金成分を組み込むこともあります。頻繁に使用される上位 5 つのブロンズ合金は次のとおりです。

1.りん青銅

リン青銅 通常約 0.5% ～ 1% の錫が含まれているため、錫青銅と呼ばれることもあります。リンは少量 (通常 0.01% ～ 0.35%) しか含まれていませんが、この元素は合金の耐久性と剛性を高めるのに不可欠です。リン青銅は、その強度、細粒構造、低い摩擦係数、耐疲労性により、建設や製造に非常に役立ちます。

2. シリコーンブロンズ

シリコーンブロンズ 通常、レッドブロンズやレッドブラスの塗装に使用されます。通常、約 6% シリコンが含まれており、銅、マンガン、錫、鉄、亜鉛などの他の合金も含まれる場合があります。この高強度合金は、良好な注入能力、優れた耐食性、そして魅力的な外観を備えています。ポンプやバルブ部品に広く使用されています。

3. アルミブロンズ

アルミニウム青銅 は一般的なタイプの青銅合金で、通常は 6% ～ 12% アルミニウムで構成されます。このタイプの青銅を構成する追加の合金元素には、もちろん銅に加えて、最大 6% 鉄と 6% ニッケルが含まれます。アルミニウム青銅は、耐腐食性のある頑丈な合金であり、有毒な液体などの腐食条件の取り扱いや船舶用ハードウェアの製造に最適な材料です。

4.銅ニッケル

銅ニッケル 白銅としても知られています。この材料は一般に 2% ～ 30% ニッケルで構成されており、その優れた引張強度、耐腐食性と酸化性に対する高い耐性、および応力が加わった場合でも亀裂が発生しにくいことで知られています。これらの特性により、白銅は船舶用機器の製造や船体の建造に使用される標準的な材料となっており、蒸気や湿った空気環境での使用に適しています。

5.マンガンブロンズ

マンガン青銅 最大 3% のマンガン、銅、亜鉛、アルミニウム、鉄を含むさまざまな金属で構成されています。この合金は耐衝撃性に優れ、脆いというよりむしろ変形しやすい合金です。塩水による腐食に対して特に耐性があるため、海洋用途、特にボートのプロペラで人気のある素材です。また、マンガン青銅は、 歯車, ナッツ, ボルト、バルブ、ポンプのコンポーネント。

真鍮

真鍮の多用途性は、その元素組成に起因しており、さまざまな合金で存在することが可能です。よく使われる真鍮の中でも、 急速な試作 それは：

• カートリッジ黄銅としても知られる合金 260 は、優れた冷間加工品質を示す非常に有益な合金です。その多用途性により、自動車、ファスナー、弾薬、ハードウェアなどのさまざまな業界で人気があります。
• 一般に黄銅と呼ばれる合金 272 には、かなりの量の亜鉛 (約 33%) が含まれています。この組成により、高強度を必要とする産業用途に最適です。
• 合金 330 は、機械加工性の高い真鍮合金です。この合金は、配管用途に特に適しています。鉛含有量が少ないため、扱いやすく、冷間加工に適しています。
• Alloy 353、または時計の真鍮は、時計部品などの高精度部品の作成に使用される機械加工性の高い真鍮合金です。
• 最も広く利用されているタイプの真鍮である合金 360 は、その優れた成形性と機械加工性で知られており、設計者や機械工の間でハードウェア コンポーネント、継手、ファスナー、およびバルブを製造するための一般的な選択肢となっています。
• ネイバル ブラスとも呼ばれる合金 464 は、優れた耐腐食性と温度変化に耐える能力で知られています。曲げ、はんだ付け、溶接、冷間および熱間成形プロセスなどに一般的に使用されます。

銅

銅の汎用性は、さまざまな等級で利用できることから生まれます。 Runsom Precision では、ラピッド プロトタイピング用に次の銅グレードを提供しています。

• 合金 101 – 無酸素銅。メーカーが高い導電性と延性を必要とする場合、それを採用できます。
• 合金 110 – 電解 (ETP) 銅としても知られ、優れた延性と可鍛性に加えて、信じられないほどの電気伝導性と熱伝導性を示します。
• 合金 122 – 合金 110 と同様に、高い成形性、ろう付け能力、および溶接性を備えています。
• 合金 145 – 0.4-0.7% テルル含有量の銅組成によりテルル銅として知られており、棒と棒で入手できます。成形性が高く、機械加工性に優れ、熱伝導性と電気伝導性に優れています。

青銅と真鍮と銅の完全な比較

ブロンズ vs. ブラス vs. 銅: 材料特性の違い

1.構成

周期表の要素であるため、純銅は銅のみで構成されています。それでも、不純物や少量の他の物質が含まれている可能性があります。真鍮は銅と亜鉛で構成され、微量のスズとその他の金属が含まれています。

一方、ブロンズは、銅とスズの合金で、シリコン、マンガン、アルミニウム、ヒ素、リンなどの元素が含まれています。真鍮と同じ金属のいくつかを共有しているにもかかわらず、ブロンズは通常より多くの銅を含み、現代では平均88%に達します.

2. 耐久性と耐食性

ブロンズは硬いが柔軟性のない金属です。同じく強力な素材である銅は、3 種類の中で最も可鍛性が高いため、ひび割れや傷を付けることなく、簡単に伸ばしたり曲げたりすることができます。一方、銅と亜鉛の合金である真鍮は、銅よりもさらに強力ですが、他の 2 つの金属よりも割れたり割れたりする可能性があります。

真鍮は銅に比べて腐食に対する保護が優れていますが、ブロンズほど効果的ではありません。銅は酸化の結果として時間の経過とともに緑色の緑青を発達させ、それ以上の腐食から自身を保護します.

3.重量

プロジェクトに青銅、真ちゅう、または銅のいずれを選択するかは、それらの重量にも依存します。密度は似ていますが、真鍮は 3 つの中で最も軽いため、軽量の金属が必要な場合に最適です。青銅の密度は 7400 から 8900 kg/立方メートルの範囲ですが、銅は最も重く、密度は 8930 kg/立方メートルです。

4. 機械加工性

切削性の点では、銅は真鍮や青銅よりも優れています。これは、銅がより柔軟な金属であり、機械加工中に簡単に曲げたり成形したりできるためです。さらに、銅合金は一般に延性に優れています。それに比べて、青銅はより硬く剛性が高いため加工が難しく、黄銅は柔軟性に欠けるため、銅ほど機械加工が容易ではありません。

5. 溶接性

青銅、真鍮、銅の 3 つの金属は、それぞれの領域内で溶接可能です。これらは、シリコンブロンズ溶接、MIG 装置、またはその他の溶接技術を使用して接合できます。通常、無酸素銅は、脱酸素銅と同様に溶接が容易です。 ミグとティグ 銅の溶接に最も一般的に使用される技術です。

真鍮合金は、MIG、TIG、および銀はんだを使用して溶接することもできます。ただし、鉛を含む合金は溶接がより困難です。溶接は一般に、亜鉛含有量が少ない合金の方が簡単です。無鉛青銅は、青銅グレードの中で中程度の溶接性を持っています。ただし、ストレスがかかると割れる可能性があります。

これら 3 つの金属の特性の違いを以下の表にまとめます。

プロパティ	ブロンズ	真鍮	銅
構成	一次: 銅とスズ その他: リン、シリコン、アルミニウム、マンガン、亜鉛など	一次：銅・亜鉛 その他：鉄、鉛、アルミニウム、シリコン、マンガンなど	銅
重さ	7400 – 8900 キロ/立方メートル	8720kg/立方メートル	8930kg/立方メートル
機械加工性	適度	低い	優秀な
溶接性	高い	優秀な	高い
耐久性	素晴らしい	良い	高い
耐食性	優秀な	良い	高い

ブロンズ vs. ブラス vs. 銅: 導電率の違い

1. 導電率

銅は、製造業で材料の導電率を評価する基準として一般的に使用されています。真鍮は約 28% で銅と同じ導電率ですが、青銅は約 15% の電気伝導率を持ちます。これは合金元素の組成によるものと考えられます。

2. 熱伝導率

3 つの金属の中で、ブロンズは最高の熱伝導率を誇り、229 ～ 1440 BTU/hr-ft²-°F の範囲です。銅の熱伝導率は 223 BTU/hr-ft²-°F で 2 位ですが、真鍮の熱伝導率は 64 BTU/hr-ft²-°F と最も低くなります。

ブロンズ vs. ブラス vs. 銅: 成形能力

銅は損傷を与えずに塑性変形する能力があるため、良好な成形性を示し、メーカーはそれを使用してミクロンサイズのワイヤを作成できます。 PB1リン青銅などの一部の青銅合金も、優れた冷間成形特性を備えています。ただし、真鍮は柔軟性が比較的低いため、成形プロセスでより多くの課題が生じます。

ブロンズ vs. ブラス vs. 銅: 強度の違い

1. 耐力

黄銅や銅と比較して、青銅は降伏強度が大きくなります。具体的には、その降伏強度は 125 ～ 800 MPa の範囲ですが、真鍮は約 95 ～ 124 MPa の降伏強度を持ち、銅は 33.3 MPa で最も低い降伏強度を持っています。

2. 引張強さ

強度要件に基づいて青銅、黄銅、および銅から金属を選択する場合、青銅は一般に、引張強度が 350 ～ 635 MPa であるため、好ましいオプションです。対照的に、真鍮は 338 ～ 469 MPa の極限引張強度を提供しますが、銅は 210 MPa の引張強度で遅れをとっています。

ブロンズ vs. ブラス vs. 銅: 外観と価格の違い

1. 色

銅は独特の赤褐色の色調を持ち、真鍮は黄金色で明るく見えます。対照的に、ブロンズは鮮やかなゴールドやセピアのトーンが少なく、通常、表面に目立つ円がありません。

2.価格

ブロンズ、真鍮、銅のグレードが異なると、価格が異なる場合があります。一般に、銅は真鍮や青銅よりも高価です。青銅のコストは、銅の含有量が少ないため削減される可能性がありますが、真鍮は銅よりも安価な亜鉛の含有量が多いため、最も安価です。

ブロンズ、真鍮、銅：正しいものを選ぶ方法

多くの場合、青銅、真ちゅう、銅、これら 3 つの金属のいずれかが用途に適している場合があります。ただし、それらの違いにさらに注目すると、一方が他方よりも優れていることがよくわかります。

このパートでは、これら 3 つの材料をペアで比較し、それぞれの独自の利点を強調して、プロジェクトに最適な材料をすばやく選択できるようにします。

真鍮対ブロンズ

コンポーネントを使用する特定の目的によって、選択する金属の種類が決まります。黄銅も青銅も銅合金ですが、組成による特徴が異なるため、用途が異なります。

海洋部品に使用する材料を探している場合は、真鍮よりもブロンズが適しています。これは、ブロンズの方が塩水腐食耐性が優れているため、海洋環境での使用に最適だからです。さらに、融点が高いため、高温環境で機能することができます。

真鍮はブロンズよりも加工しやすく扱いやすい素材です。また、発色が明るく、装飾部品や製品に適しています。

真鍮対銅

黄銅は銅合金の一種であるため、銅といくつかの特性を共有しています。それにもかかわらず、これら 2 つの金属にはいくつかの違いがあります。

電気伝導率と熱伝導率の点で、銅は真鍮よりも優れています。銅は金属の中で熱伝導率が最も高く、電気伝導率は銀に次ぐものです。しかし、銅は風雨にさらされると錆びやすく、赤みや緑がかった色合いになります。

真鍮は銅に比べて安価ですが丈夫な素材です。これらの機能により、より用途が広く、さまざまなアプリケーションに適しています。

銅と青銅

青銅と銅にはいくつかの類似した特性がありますが、いくつかの異なる特徴もあります。

銅は青銅よりも熱と電気を伝導する能力が高いです。この差は、銅と真鍮の差よりもさらに大きい。

銅とは異なり、青銅は非常に硬いです。この特性により、耐摩耗性が向上しますが、もろさのために破損しやすくなります。

青銅、黄銅、銅：それらの用途

ブロンズ

ブロンズ金属シートは汎用性があり、さまざまなグレードで入手できるため、さまざまな産業用途にメリットがあります。そのようなアプリケーションの例は次のとおりです。

真鍮

真鍮は金のさまざまな色合いに似た外観を持ち、さまざまな目的に使用できます。

銅

純銅は、配管、屋根、工業用、電化製品に使用される部品やアイテムの製造に利用できます。

結論

青銅、真鍮、銅の金属は類似点を共有していますが、導電性、強度、延性、機械加工性などの特性に基づいて、それぞれに異なる特性があります。

銅は高い柔軟性と導電性を備えています。このため、応力がかかったときに壊れずに曲がる必要がある部品や、熱や電気を効果的に伝導する必要がある部品に役立ちます。

真鍮は、その可鍛性、低摩擦、鋳造の容易さ、および比較的手頃な価格により、一般的な用途に最も適した金属合金であることがよくあります。

青銅は、これら 3 つの金属の中で最も硬い金属合金であるため、さまざまな産業用途で好まれています。ブロンズは耐食性と耐久性に優れているため、高応力の海洋用途に最適です。

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