真鍮などの金属の組成を理解するには、これらの合金が何からできているか、なぜ特定の目的で使用されるのかを分析することが不可欠です。何世紀にもわたって使用されている人気の合金である真鍮は、銅と亜鉛の混合物で、特性を高めるために他の金属が少量加えられることもあります。しかし、真鍮にはシリコンが含まれているのでしょうか? 調べてみましょう。
真鍮とは何ですか？
真鍮は、何世紀にもわたって使用されてきた多用途の合金で、その黄金色、耐久性、加工のしやすさで愛されています。真鍮は主に銅と亜鉛で構成されており、正確な比率は、望ましい特性によって異なります。真鍮合金の中には、特性を微調整するために、鉛、スズ、アルミニウムなどの他の金属が少量含まれているものもあります。
真鍮合金組成割合
一般的な真鍮合金の組成割合は次のとおりです。
- 銅：60-70％
- 亜鉛：30-40％
望ましい特性を実現するために、鉛、スズ、シリコンなどの他の元素を少量添加する場合もあります。
- タ: 1～3%（加工性向上のため鉛入り真鍮に含有）
- 錫: 最大5%（強度と耐腐食性の向上）
- シリコン: 0.5～3%（耐久性と耐性を高めるシリコン黄銅）
真鍮が人気な理由
真鍮は、そのユニークな特性の組み合わせにより、昔から金属の世界で欠かせない存在でした。加工しやすく、鋳造、鍛造、または CNC加工 さまざまな形に加工でき、耐腐食性にも優れています。さらに、クラシックな金色の色合いは、ドアノブから楽器まで、あらゆるものにエレガントな雰囲気を添えます。
金属中のシリコン
シリコンは、記号 Si で表され、原子番号が 14 である化学元素です。地殻に豊富に存在し、主に砂、石英、その他の鉱物に含まれています。冶金学では、硬度の向上、耐腐食性の強化、鋳造品質の向上など、金属や合金の特性を向上させるためにシリコンが添加されることがあります。
真鍮にはシリコンが含まれていますか?
さて、質問の核心に迫りましょう。真鍮にはシリコンが含まれていますか？一般的に言えば、 標準的な真鍮合金には意図的にシリコンが成分として含まれていないその主な理由は、真鍮の主な特性と用途は、銅と亜鉛をベースとし、さらに特定の特性を実現するために特別に添加された金属（加工性を向上させる錫や摩擦を減らす鉛など）によって十分に満たされているためです。
シリコンは他の金属合金では有用ですが、真鍮に添加しても通常は同じ利点は得られません。その代わりに、冶金学者は銅と亜鉛の比率を最適化し、必要に応じてスズ、アルミニウム、マンガンなどの他の金属を少量添加して、望ましい特性を実現することに重点を置いています。
特殊真鍮合金
たとえば、シリコン真鍮（配管や給水設備によく使用される）には約 0.5% ～ 3% のシリコンが含まれており、この量で材料が脆くなりすぎたり、扱いにくくなったりすることなく、耐腐食性と機械的強度を高めることができます。
シリコン真鍮と通常の真鍮
| 機能 | レギュラーブラス | シリコン真ちゅう |
|---|---|---|
| 主な構成 | 銅と亜鉛 | 銅、亜鉛、シリコン（0.5%～3%） |
| 耐食性 | 中程度、脱亜鉛化の傾向がある | 高い、脱亜鉛耐性 |
| 機械的強度 | 良いが、改善の余地あり | 特にストレス下での筋力強化 |
| 作業性 | 作業が簡単で、さまざまな用途に適しています | 少し難しいですが、それでも実行可能です |
| アプリケーション | 装飾品、電気コネクタ、汎用 | 配管、海洋環境、自動車部品 |
| 過酷な環境でのパフォーマンス | 十分だが、時間の経過とともに劣化する可能性がある | 特に海水や高温環境で優れています |
| 費用 | 構成が単純なため、一般的には低くなります | シリコンの追加と特性の改善により若干高め |
シリコンは真鍮を腐食しますか?
いいえ、シリコンは真鍮を腐食しません。シリコンは非反応性の材料であり、真鍮と反応して腐食を引き起こすことはありません。真鍮に悪影響を与えることなく、真鍮部品と組み合わせてシーラントまたは絶縁体として使用されることがよくあります。
真鍮には鉛が含まれていますか?
はい、真鍮には鉛が含まれることがあります。特に鉛入り真鍮合金の場合です。鉛は機械加工性を向上させ、通常は 1 ～ 3% 程度の少量で存在します。
シリコンは錆の原因になりますか？
いいえ、シリコンは錆びの原因にはなりません。シリコンは合金の強度と耐腐食性を向上させるために使用され、錆びることはありません。錆びは、鉄とその合金が湿気と酸素にさらされたときに起こる特有の現象です。
高温金属におけるシリコンの役割は何ですか?
高温の金属、特に鋼鉄や鋳鉄では、シリコンはいくつかの重要な役割を果たします。シリコンは酸素などの不純物を除去して金属の脱酸を助け、金属の全体的な品質と強度を向上させます。また、シリコンは鋳造中の流動性を高め、鋳型の充填と表面仕上げを向上させます。
まとめ：
では、真鍮にはシリコンが含まれているのでしょうか? すべての種類の真鍮にシリコンが含まれているわけではありませんが、シリコンを含むものは、その強化された特性が十分に活用できる状況に合わせて作られています。
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質疑応答
真鍮にシリコンを加えると、強度、耐腐食性、耐久性が向上し、海洋や配管用途などの過酷な環境での使用に最適です。
真鍮は主に銅と亜鉛で構成されています。これらの金属の割合はさまざまですが、一般的な真鍮には約 60～70% の銅と 30～40% の亜鉛が含まれています。用途に応じて、特定の特性を高めるために鉛、スズ、シリコンなどの追加元素が含まれる場合もあります。
シリコン真鍮は、通常 0.5% ～ 3% のシリコンが添加された真鍮合金です。この添加により、強度、耐腐食性、耐久性が向上し、配管や海洋環境などの厳しい用途に適しています。
金属合金中のシリコンは、強度、硬度、耐腐食性、耐酸化性を向上させます。また、鋳造時の合金の流動性を高め、不要な相の形成を防ぐのに役立ちます。
カタログ： マテリアルガイド
この記事は、BOYI チームのエンジニアによって執筆されました。Fuquan Chen は、ラピッドプロトタイピング、金型製造、プラスチック射出成形の分野で 20 年の経験を持つプロのエンジニア兼技術専門家です。
