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黄銅 C521

黄銅 C521 は、優れた被削性、適度な強度、良好な耐食性を備えた鉛入り黄銅合金で、電気、配管、自動車分野など幅広い用途に使用されています。

Brass C521 の概要

Brass C521（鉛入り黄銅／Leaded Brass としても知られる）は、被削性を高めるために鉛を含有した高性能な銅亜鉛合金です。本合金は、優れた被削性により高速 CNC 加工が可能で、さまざまな産業用途で広く使用されています。Brass C521 は切削性に優れることで特に知られており、工具摩耗の低減と生産効率の向上に寄与します。他の黄銅合金と比べて、強度・被削性・耐食性のバランスがより良好です。高い要求水準の産業における精密加工に適した材料です。

Brass C521 は、コネクタ、ブッシュ、継手、バルブなどのCNC 加工部品に一般的に使用されます。配管、電気、自動車産業において、性能とコスト効率の両方が重要な用途で広く採用されています。

Brass C521 の化学的・物理的・機械的特性

化学成分（代表値）

元素	含有量範囲（wt.%）	主な役割
銅（Cu）	61.0–65.0%	強度、導電性、耐食性を付与
亜鉛（Zn）	34.0–38.0%	強度および硬さを向上
鉛（Pb）	2.0–3.0%	被削性を向上し、摩擦と工具摩耗を低減
鉄（Fe）	≤0.5%	特性への影響は最小限

物理的特性

特性	値（代表値）	試験規格／条件
密度	8.4 g/cm³	ASTM B311
融点	900–950°C	ASTM E29
熱伝導率	95 W/m·K（20°C）	ASTM E1952
電気伝導率	10% IACS（20°C）	ASTM B193
線膨張係数	20 µm/m·°C	ASTM E228
比熱容量	380 J/kg·K	ASTM E1269
弾性係数	110 GPa	ASTM E111

機械的特性（焼なまし材）

特性	値（代表値）	試験規格
引張強さ	350–420 MPa	ASTM E8/E8M
耐力（0.2%）	250–300 MPa	ASTM E8/E8M
伸び	20–30%	ASTM E8/E8M
硬度	60–85 HB	ASTM E10
疲労強度	約180 MPa	ASTM E466
耐衝撃性	良好	ASTM E23

Brass C521 の主な特長

優れた被削性

Brass C521 は鉛を含むことで切削時に潤滑性が得られ、非常に加工しやすい材料の一つです。その結果、より良好な表面仕上げ、工具摩耗の低減、より高い加工速度が実現します。

高い強度と耐久性

引張強度と延性のバランスが良く、耐久性や機械的ストレス耐性が求められる用途に適しています。

耐食性

Brass C521 は良好な耐食性を備えていますが、強い腐食環境にはあまり適しません。淡水や工業環境では良好に機能する一方、C715 のような合金と比べると過酷な海洋環境では効果が劣ります。

良好な電気伝導性

Brass C521 は十分な電気伝導性を維持しており、導電性と強度のバランスが求められる電気コネクタや端子に適しています。

外観性

Brass C521 は光沢のある金色調の外観を持ち、金物や器具などの装飾用途に最適です。意匠性と強度を兼ね備え、幅広い用途に対応できる汎用性の高い材料です。

Brass C521 の CNC 加工における課題と対策

加工上の課題

切りくず生成 Brass C521 は鉛を含むため小さく分断された切りくずが出やすく、通常は被削性に有利ですが、工程によっては切りくずが堆積することがあります。
対策：クーラントまたはエアで堆積を防止し、チップブレーカで切りくず形状を制御し、確実に排出します。
工具摩耗 Brass C521 は加工しやすい一方で、重切削では硬さや鉛成分の影響により、時間とともに工具摩耗が進行する場合があります。
対策：耐摩耗性に優れた超硬工具またはセラミック工具を使用し、高速加工における工具寿命を延長します。
表面仕上げ品質 鉛の存在や合金の性質により、場合によっては粗いエッジが生じ、微細な表面仕上げが難しくなることがあります。
対策：鋭利な工具による高速切削を適用し、滑らかな仕上げのために適切な潤滑を確保します。
加工硬化 過度な切削速度や圧力で加工すると、Brass C521 に加工硬化が発生することがあります。
対策：中程度の切削速度、鋭利な工具、適切なクーラントの使用が重要です。加工硬化を抑え、加工品質を維持します。

最適化された加工戦略

項目	推奨条件	理由
工具材質	超硬工具またはセラミック工具	高い耐摩耗性と優れた切削性能を提供します。
工具形状	正のすくい角、鋭利な刃先	切りくず排出を改善し、より滑らかな表面仕上げを実現します。
切削速度	150–250 m/min	発熱を低減し、材料の変形を防ぎます。
送り量	0.10–0.20 mm/rev	安定した切削を確保し、バリの発生を最小化します。
クーラント	フラッドクーラントまたはエアブロー	温度を下げ、表面仕上げを向上させます。

Brass C521 切削条件（ISO 513 準拠）

加工内容	切削速度（m/min）	送り（mm/rev）	切込み量（mm）	クーラント圧力（bar）
荒加工	150–200	0.15–0.20	2.0–3.0	25–35
仕上げ加工	200–250	0.05–0.10	0.5–1.0	30–50

Brass C521 の代表的な加工方法

加工方法	Brass C521 における機能と利点
CNC 加工	配管および自動車システムで広く使用されるコネクタやブッシュなどの部品を、高速・高精度で加工するのに最適です。
CNC フライス加工	バルブや継手などの部品におけるスロット、溝、複雑形状の加工に適しています。
CNC 旋削加工	自動車および産業機械に用いられるブッシュ、ギア、機械部品などの円筒部品の加工に使用されます。
CNC 穴あけ加工	自動車および電気用途の締結部品・機械部品向けに、高精度な穴加工を行うのに最適です。
CNC 中ぐり加工	ベアリングやブッシュなどの部品に対して、高精度な内径加工を確実に行います。
CNC 研削加工	ギアやシャフトなど、摩耗にさらされる部品に滑らかな仕上げ面を提供します。
多軸加工	自動車および航空宇宙産業で使用される複雑で多機能な部品の製造に最適です。
精密加工	航空宇宙および医療産業で使用される高性能部品に対し、超高精度公差を提供します。
放電加工（EDM）	自動車および産業部品における複雑形状や微細ディテールの加工に使用されます。

Brass C521 CNC 部品の表面処理

電気めっき：耐食性を高め、コネクタや継手などの部品に光沢のある仕上げを提供します。
研磨：装飾部品向けに高光沢仕上げを実現し、機能性も向上させます。
ブラッシング：頻繁に触れる部品にサテンまたはマット仕上げを施します。
PVD コーティング：耐摩耗性を高め、部品寿命を延長する耐久性コーティングを付与します。
不動態化処理：特に化学物質にさらされる部品の耐食性を向上させます。
粉体塗装：紫外線や過酷な環境にさらされる部品に最適な、厚膜の保護仕上げを提供します。
テフロンコーティング：非粘着性および耐薬品性を付与し、機械用途に最適です。
クロムめっき：耐食性に優れた光沢仕上げを提供し、外観を向上させます。

Brass C521 の産業用途

航空宇宙産業：高応力を受けるコネクタ、ブッシュ、継手などの部品製造に使用されます。
電気・電力分野：高い導電性と耐久性が求められる電気部品に最適です。
自動車産業：コネクタ、ブッシュ、継手などの用途で一般的に使用されます。
配管産業：湿気にさらされるバルブ、継手、その他部品の製造に使用されます。