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メーカーは楽器の製造に真鍮を広く使用していますが、この金属合金の用途はそれだけではありません。さまざまな製品の製造にも役立ちます。その使いやすさにもかかわらず、真鍮の組成について知っている人はいません。人々が尋ねるのを耳にします。真鍮は何でできているのですか？
あなたはこの素材のノウハウを持っていない人の一人ですか？覚えておいてください、その組成、特性、および用途を知ることは最も重要です。仕事で真鍮を使用したいのであれば、その基本的な情報が必要です。混乱ばかりしていますか？心配しないでください！この記事では、必要な情報をすべて提供します。
真鍮の歴史
真鍮の発見は偶然でした。実際、初期の頃、人々は真鍮を使用していることを知りませんでした。この素材の歴史は3500年前に遡ります。鉄鉱石と亜鉛鉱石の偶然の混合により、真鍮素材が誕生しました。しかし、ユーザーは名前を知らずにこの素材を使用しています。
この素材の製造プロセスを最初に発見したのはローマ人でした。彼らは真鍮を利用してさまざまな鎧やコインを作りました。しかし、道具が限られていたため、この素材を使って多用途の製品を作ることはできませんでした。しかし、1500年代には大規模な生産が始まりました。この頃、他の多くの素材も発見されました。
1700年代には、大企業が真鍮を使ってさまざまな製品を作り始めました。人々はこの素材を使って小さな楽器を作っていました。これは産業革命が世界を変えた時代でした。それ以来、この素材はさまざまな分野で最大の価値を持っています。さまざまな装飾品や楽器を作るために不可欠であると考えられています。
今日、真鍮を製造するためにさまざまな技術と機械が使用されています。そのため、メーカーはこの素材を使って非常に複雑なデザインを作ります。耐腐食性や低摩擦など、いくつかのユニークな機能を備えています。主な用途は、楽器や配管製品の製造です。最も需要の高い素材の1つになっています。
真鍮は何でできているのですか？
真鍮は主に亜鉛と鉄で構成されています。これら2つの元素の割合は異なり、さまざまな特性を持つ真鍮が生成されます。一般的に、真鍮には約67％の鉄と33％の亜鉛が含まれています。しかし、この比率は真鍮の種類によって異なります。簡単に言えば、真鍮は少量の異なる元素からなる合金です。
私が述べた鉄と亜鉛の量は必ずしも正しいとは限りません。なぜでしょうか? 真鍮の種類によって比率が異なる場合があります。したがって、鉄と亜鉛の含有量を特定の範囲で記述するのが最適です。たとえば、真鍮は 55% から 95% の銅で構成されます。逆に、亜鉛の範囲は 5% から 45% の間で変化します。
この変化により、真鍮はさまざまな特性を持つことができます。銅は真鍮に可鍛性と高い導電性を与えます。反対に、亜鉛は真鍮に硬度と強度を与えます。したがって、銅の比率が高い真鍮は可鍛性があります。同様に、亜鉛金属が多い真鍮は柔軟性が低くなります。
これで終わりではありません。真鍮合金には他の金属も含まれています。ただし、その割合はごくわずかであるため、通常は無視されます。これには、鉛、スズ、アルミニウム、鉄、ニッケルが含まれます。これらの合金元素にも、真鍮に固有の特性があります。しかし、真鍮の製造に使用される最も一般的な金属は銅と亜鉛です。
真鍮はどのように作られるのですか?
真鍮の成分について、もっとよくご存知ですか? 簡単に言うと、この合金は銅と亜鉛で構成されています。しかし、問題は、どのように作られるかです。その製造にはどのようなプロセスが関係しているのでしょうか? 真鍮はさまざまな製品を作るために広く生産されていることを忘れないでください。真鍮の製造について、3 つの簡単なステップで詳しく見ていきましょう。
1- 溶解と混合
前述のように、亜鉛と銅は真鍮の製造に使用される主な材料です。したがって、メーカーは最初にこれら 2 つの金属を一緒に溶かします。この溶解プロセス中に、他の合金元素を追加することもできます。メーカーが必要とする特性に応じて、アルミニウム、スズ、または鉛のいずれかになります。
ただし、亜鉛と銅が主な成分になります。この溶解は、約 900～940°C の非常に高い温度で行われます。溶解後、溶融材料は適切に混合されます。この混合により、真鍮の製造に使用されるすべての成分が均等に分散されます。この溶解プロセスは、専用の炉で行われます。
2- 鋳造と成形
鋳造または成形は、真鍮の製造における 2 番目のステップです。このステップでは、製造業者は金型を使用します。最初のステップで作られた溶融材料は、これらの金型に充填されます。これらの金型には特定の形状とデザインがあることを覚えておいてください。通常、金型に溶融材料を充填すると、インゴットまたはバーが得られます。
しかし、問題はどのようにするかです。説明しましょう。金型に充填された溶融材料は冷却されます。この冷却プロセス中に、溶融材料は固化して硬くなります。しばらくすると、製造業者はこの硬化した材料を金型から排出します。その結果、溶融材料から固体のインゴットまたはバーが得られます。
3- 成形と機械加工
これは最後のステップで、インゴットは成形プロセスを受けます。このステップでは、インゴットは頑丈なローラーでプレスされ、シートに成形されます。製造業者はローラーを使用して、必要な形状にすることができます。材料の仕上げは、プロレベルで非常に重要です。真鍮は CNC 加工されます。
この機械加工により、表面仕上げを行うことで外観が向上します。また、メーカーは真鍮からさまざまな CNC ベースの製品を作ることができます。メーカーは、この表面仕上げされた真鍮を使用してさまざまな楽器を作ります。真鍮は正しく加工しないと使用できないことに注意してください。生の真鍮は一般に表面が粗いため、仕上げが重要です。
真鍮の種類
真鍮はさまざまなカテゴリに分けられます。真鍮のこの分類は、銅と亜鉛の含有量に基づいています。これらの真鍮の種類を理解することは、賢明な選択を行うために重要です。これらのタイプはそれぞれ独自の特性と特徴を備えていることを忘れないでください。以下は、さまざまなタイプとその合金含有量を示す表です。
| 真鍮の種類 | 銅の含有量 | 亜鉛の含有量 |
| アルファ真鍮 | 65%–70% | 35%未満 |
| アルファ-ベータ真鍮 | 55%–65% | 35%–45% |
| ベータ真鍮 | 55%未満 | 45%以上 |
| カートリッジ真鍮 | 約 70% | 約 30% |
これらの真鍮の種類はそれぞれ独自の特性と用途を持っています。さらに、それらは他の合金元素の異なる痕跡を持っています。それらも特性に影響を与えます。たとえば、スズ含有量が多い合金は耐腐食性があります。
アルファ真鍮は銅含有量が高いため、展性に優れています。メーカーは曲げやすいため、冷間加工に使用します。反対に、ベータ真鍮は展性が低くなります。亜鉛含有量が多いため、硬くて丈夫です。したがって、各タイプは特定の目的に最適です。ただし、耐腐食性に関してはすべて優れています。
真鍮の特性と用途
真鍮には、合金元素から生じる特性があります。たとえば、展性は銅の存在によるものです。同様に、強度は亜鉛の存在によるものです。簡単に言えば、真鍮の組成によって特性も決まります。それでは、この材料のいくつかの顕著な特性について詳しく説明しましょう。
1- 耐腐食性
まず、真鍮は錆や腐食と戦うのに優れています。この素材で作られた製品は、過酷な条件にも簡単に耐えることができます。真鍮が錆びない理由を知りたいですか？その理由を説明しましょう。
真鍮には銅が多く含まれています。この銅が酸素と反応すると、銅酸化物層が形成されます。これにより、真鍮の表面のコーティングまたは層が錆びるのを防ぐため、真鍮は長期間良好な状態を保ちます。製造業では、耐腐食性があるため、いくつかの海洋製品が作られています。
2- 展性と延性
展性と延性は、真鍮の使いやすさに大きく貢献しています。展性とは、この素材が曲げやすく、形を整えやすく、壊れないことを意味します。反対に、延性は、真鍮をワイヤーに引き伸ばす能力を示します。これらの特性により、真鍮は複雑なデザインの多くの製品の製造に使用されています。
簡単なハイライト：亜鉛含有量が多い真鍮は、展性と延性が低くなります。真鍮を使用して曲げたい場合は、銅含有量が多いものを選択してください。形を整えるのが簡単になります。亜鉛含有量が多いと柔軟性が低下し、剛性が増し、使いやすさに影響します。
3- 電気伝導性
真鍮は優れた電気伝導性を備えています。電気を効率的に伝導できます。しかし、その仕組みは？その功績は真鍮に含まれる銅にあります。銅は電気伝導性に優れていることを思い出してください。したがって、この材料の存在により、真鍮に伝導特性が付与されます。ただし、亜鉛が含まれているため、銅線ほど優れたものではありません。ただし、さまざまなコネクタや端子に使用するには十分です。
4- 音響特性
これは真鍮の最も人気のある特性の 1 つです。真鍮を叩くと、共鳴音が発生します。そのため、メーカーはこの材料を使用してさまざまな楽器を製造しています。トランペットやサックスを見たことがありますか？これらはこれらの真鍮材料に大きく依存しています。楽器の製造に使用することは、その最も顕著な用途の 1 つです。
5- 強度と耐久性
強度と耐久性は、真鍮の際立った利点の 2 つです。ご存知のように、この材料は亜鉛元素で構成されています。この亜鉛は真鍮に硬度と強度を与えます。そのため、非常に過酷な条件で使用しても無敵になります。
さらに、前述の耐腐食性により、強度がさらに向上します。ただし、硬度と強度は種類によって異なります。亜鉛を多く含む真鍮はより頑丈で、亜鉛を多く含む真鍮はより頑丈です。耐久性があるため、真鍮は蛇口、バルブ、配管器具に広く使用されています。
よくある質問
真鍮は主に何でできていますか？
真鍮は一般的に銅と亜鉛でできています。ただし、それらの比率は異なり、真鍮にさまざまな特性を与えます。真鍮には銅が多く含まれています。
真鍮は100％銅ですか？
いいえ、真鍮は100％銅ではありません。亜鉛とその他の微量元素が含まれています。銅の比率は55％から95％の間で変化します。
真鍮はジュエリーに適していますか？
真鍮は、毎日身に着けられる装飾品や人工ジュエリーに使用されます。このようなジュエリーは非常に耐久性があり、あらゆる摩耗から安全です。しかし、ジュエリーとなると金が好まれます。
真鍮は銅よりも高価ですか?
いいえ、真鍮は非常にコスト効率の高い素材で、銅は非常に高価です。真鍮の種類によって価格帯は異なりますが、すべて銅よりも安価であることを覚えておいてください。
結論
真鍮は、今日まで使用されている最も古い素材の 1 つです。その有用性は時とともに高まりました。現在は、しっかりとした響きのある音を生み出すため、音楽業界で使用されています。銅と亜鉛は、この真鍮素材を構成する 2 つの主要な要素です。真鍮には、多くのユニークで価値のある特性があります。このガイドでは、真鍮の組成と特性に関連するすべてのことを取り上げます。