C67200 銅-ニッケル-すず青銅は、銅をベースにニッケルとすずを組み合わせた高耐久の銅合金です。本合金は特に耐食性(とくに海水環境)を重視して設計されており、海水曝露が懸念される海洋用途で優れた耐食性を発揮します。他の青銅合金と比較して、C67200 は高強度、耐摩耗性、耐エロージョン(侵食)性および耐食性など、優れた機械的特性で知られています。精密機械加工において、C67200 銅-ニッケル-すず青銅は信頼性の高い材料選択であり、厳しい公差が求められる精密部品にも高い被削性で対応できます。
C67200 銅-ニッケル-すず青銅は、海洋、航空宇宙、エネルギー分野向けのCNC 加工部品に多く使用されています。特に海水中での耐食性と機械的強度に優れるため、海洋用ハードウェア、バルブ、熱交換器、過酷な環境にさらされる産業部品などの重要用途に適しています。
元素 | 組成範囲(wt.%) | 主な役割 |
|---|---|---|
銅(Cu) | 85.0–90.0% | 強度、導電性、耐食性を付与 |
ニッケル(Ni) | 5.0–10.0% | 強度を高め、海水中での耐食性を向上 |
すず(Sn) | 1.0–3.0% | 耐摩耗性を改善し、高温での強度を向上 |
鉄(Fe) | ≤0.5% | 強度と耐摩耗性を付与 |
亜鉛(Zn) | ≤0.5% | 硬さと全体強度を向上 |
特性 | 代表値 | 試験規格/条件 |
|---|---|---|
密度 | 8.7 g/cm³ | ASTM B311 |
融点 | 900–940°C | ASTM E29 |
熱伝導率 | 20°Cで 120 W/m·K | ASTM E1952 |
電気伝導率 | 20°Cで 15% IACS | ASTM B193 |
線膨張係数 | 19 µm/m·°C | ASTM E228 |
比熱容量 | 380 J/kg·K | ASTM E1269 |
弾性率 | 105 GPa | ASTM E111 |
特性 | 代表値 | 試験規格 |
|---|---|---|
引張強さ | 550–700 MPa | ASTM E8/E8M |
耐力(0.2%) | 300–450 MPa | ASTM E8/E8M |
伸び | 18–25% | ASTM E8/E8M |
硬さ | 80–100 HB | ASTM E10 |
疲労強度 | ~250 MPa | ASTM E466 |
耐衝撃性 | 良好 | ASTM E23 |
C67200 銅-ニッケル-すず青銅は、耐食性が最重要となる環境向けに設計されています。ニッケルとすずの組み合わせにより、海水やその他の攻撃性の高い環境に対する耐性が向上し、海水ポンプ、バルブ、プロペラなどの海洋用途に最適です。
本合金は優れた強度と耐久性を備え、重荷重に耐え、応力下での変形を抑制します。高い引張強さと疲労特性により、連続的な応力下でも健全性の維持が求められる産業用途に適しています。
C67200 銅-ニッケル-すず青銅は、特に継続的な摺動や摩擦が生じる機械部品(ブッシュ、ベアリング、シールなど)で優れた耐摩耗性を発揮します。これにより長寿命化が期待でき、保全頻度や停止時間の低減につながります。
高い強度と耐久性を持ちながら、C67200 銅-ニッケル-すず青銅は良好な被削性を備えており、過度な工具摩耗なしに複雑形状へ加工できます。高精度が求められる複雑な CNC 加工に適した材料です。
本合金は「かじり(焼付き)」が起こりにくい特性も持ち、相手材との固着や焼付きに抵抗します。摺動部を含む用途で、早期摩耗や故障を抑え、スムーズな動作の維持に役立ちます。
切りくず(チップ)の生成 多くの高強度合金と同様に、C67200 銅-ニッケル-すず青銅は加工時に長い切りくずを生成しやすく、加工の妨げとなる場合があります。
解決策: チップブレーカを用いて切りくずを短く分断し、送り・切削速度を最適化します。さらに、エアまたはクーラントで切りくずを効果的に排出します。
工具摩耗 合金の硬さにより、特に高速加工では工具摩耗が加速する可能性があります。
解決策: 高性能加工向けの超硬またはセラミック工具を使用し、工具寿命を延ばして摩耗を最小化します。
表面仕上げ 切削時にエッジが荒れやすく、良好な表面仕上げの達成が難しい場合があります。
解決策: 鋭利で高品質な工具を使用し、十分な潤滑を適用して摩擦を低減し表面品質を向上させます。切削速度を中程度に抑えることも粗さ低減に有効です。
加工硬化 C67200 銅-ニッケル-すず青銅は、加工条件の制御が不十分だと加工硬化を起こしやすい傾向があります。
解決策: 切削速度を中程度に設定し、工具は鋭利な状態を維持します。適切なクーラント運用で発熱を抑え、加工硬化を回避します。
パラメータ | 推奨 | 理由 |
|---|---|---|
工具材種 | 超硬またはセラミック工具 | 超硬・セラミック工具は耐摩耗性に優れ、高速加工に適しています。 |
刃先形状 | 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確保します。 |
切削速度 | 150–250 m/min | 発熱を低減し、材料の変形を防止します。 |
送り | 0.10–0.20 mm/rev | 安定した切削を確保し、バリの発生を低減します。 |
クーラント | 大量給油(フラッド)またはエアブロー | 熱の蓄積を抑え、表面仕上げを向上させます。 |
工程 | 速度(m/min) | 送り(mm/rev) | 切込み(mm) | クーラント圧(bar) |
|---|---|---|---|---|
荒加工 | 150–200 | 0.15–0.20 | 2.0–3.5 | 25–35 |
仕上げ加工 | 200–250 | 0.05–0.10 | 0.5–1.0 | 30–50 |
加工プロセス | C67200 銅-ニッケル-すず青銅における機能とメリット |
|---|---|
ブッシュ、ベアリング、歯車などの部品を高速かつ高精度に加工するのに最適です。 | |
歯車やブッシュなどの部品に、スロット、溝、複雑形状を作り込むのに適しています。 | |
バルブ、ブッシュ、機械部品などの円筒部品の加工に使用されます。 | |
締結部品などに用いる高精度な穴あけ加工に最適です。 | |
ベアリングやブッシュなどの内径加工において、精密な仕上げを実現します。 | |
シャフトや歯車など、摩耗にさらされる部品に滑らかな表面仕上げを提供します。 | |
航空宇宙、自動車、産業分野における複雑形状・多機能部品の製作に最適です。 | |
航空宇宙や医療機器で使用される高性能部品に対し、超高精度の公差を実現します。 | |
電気コネクタや歯車などの部品に、微細で複雑な形状や精密ディテールを加工するために使用されます。 |
電解めっき: 耐食性を高め、コネクタやバルブなどの部品に光沢のある仕上げを提供します。
研磨: 装飾部品に高光沢仕上げを与え、機能性も向上させます。
ブラッシング: 機械部品など、頻繁に取り扱われる部品にサテン/マット仕上げを作り出します。
PVD コーティング: 耐久性のある皮膜を付与して耐摩耗性を高め、機械部品の寿命を延ばします。
不動態化処理(パッシベーション): 特に強い化学薬品にさらされる部品の耐食性を向上させます。
粉体塗装: UV 光や過酷環境にさらされる部品に適した、厚みのある保護仕上げを提供します。
テフロンコーティング: 非粘着性と耐薬品性を付与し、機械用途に最適です。
クロムめっき: 光沢のある耐久皮膜を形成し、耐食性を高めるとともに外観品質を向上させます。