H59 黄銅

引張強さ σb（MPa）：≥294
伸び δ10（%）：≥25
備考：本引張特性数値は黄銅板材に適用
試験片厚み範囲：0.5～15 mm
1 汎用黄銅の室温顕微組織
普通黄銅は銅亜鉛二元素合金で、亜鉛含有量の幅が広いため室温で異なる顕微組織を呈します。銅亜鉛二元状態図に基づき、室温組織により 3 種類に分類されます。
α 黄銅：亜鉛含有量 35% 未満、室温組織は単相 α 固溶体；
(α+β) 二相黄銅：亜鉛含有量 36%～46%、室温に α 相と β 相が共存；
β 黄銅：亜鉛含有量 46%～50%、室温組織が単一 β 相。
2 塑性加工特性
単相 α 黄銅（H96～H65 シリーズ）は延性に非常に優れ、冷間・熱間成型両方に対応可能です。しかし鍛造など熱間加工時に中温脆性が発生します。脆性臨界温度域は亜鉛量により変動し、概ね 200℃～700℃であるため、熱間成型は必ず 700℃以上で実施します。
α 黄銅に中温脆性が生じる主な要因は 2 点です。
1）銅亜鉛合金の α 相内部に規則化合物 Cu₃Zn、Cu₉Zn が生成し、中低温で規則相変態が起き合金を脆化させる；
2）合金中の微量鉛、ビスマス不純物が粒界に低融点共晶膜を形成し、熱間成型応力下で粒界破壊を引き起こす。
実生産で確認されている通り、微量のセリウム添加によりこの中温脆性を完全に消去できます。
二相黄銅（H63～H59 シリーズ）は延性に優れた α 相と、金属間化合物 CuZn を母相とする β 固溶体から構成されます。β 相は高温で延性に優れますが、低温の規則変態相 β′は硬く脆いため、すべての (α+β) 黄銅製品は熱間鍛造が必須となります。
亜鉛含有量 46%～50% の β 黄銅は素材自体が硬く脆く、一切の塑性成型加工ができません。
3 機械特性変化の法則
亜鉛含有量が黄銅の機械特性を直接左右します。
α 黄銅：亜鉛量が増加するにつれ引張強さ σb と伸び δ が共に上昇；
(α+β) 二相黄銅：室温引張強さは亜鉛量約 45% まで上昇を続け、亜鉛がこれを超えると脆性 γ 相（Cu₅Zn₈化合物を母相とする固溶体）が析出し全体強度が急激に低下。同時に二相黄銅の室温延性は亜鉛量の増加に伴い連続的に低下。亜鉛含有量 45% 超の銅亜鉛合金は工業的実用価値がありません。
適用範囲
汎用黄銅は工業用途が広範で、放熱帯、給排水配管、記念メダル、ベローズ、コイル管、復水器管、ハウジング、複雑形状プレス品、小型金具などに使用されます。
亜鉛量の多い H63～H59 は熱間成型性に優れ、電機機械部品、プレス加工品、楽器部材に大量製造されます。
熱処理条件
熱間加工温度：730～820℃
応力除去焼鈍温度：600～670℃