銅の調達、比較、あるいは文書化を行う者は、まず各グレードを識別するための指定体系を理解する必要があります。これらの銅の仕様は地域によって異なり、それぞれ独自の文字、数字、接尾辞を用いた体系で、組成、製品形態、および機械的状態を表しています。 本ガイドでは、欧州、米国、および日本における主要な指定体系の仕組みと、品種の相互参照が必要な場合にこれらの体系がどのように関連し合うかを解説します。
欧州では、銅の規格は、欧州各国で統一されたシステムであるユーロノーム(略称:EN)によって規定されています。ユーロノームでは、6文字の英数字コードを用いて銅のグレードを指定しています。最初の文字「C」は、銅合金を示しています。 2番目の文字は、製品の形態を次のように識別します。Bは鋳造製品に再溶解されるインゴット、Cは鋳造製品、Fはろう付けや溶接に使用される充填材、Mはマスターアロイ、Rは精製された未加工銅、Sはスクラップ、Wは加工製品、Xは非標準材料を表します。 続いて3桁の数字が材料を特定し、最後の文字が個々の銅材料グループの分類を示すとともに、指定システムの適用範囲を拡大しています。
この最後の文字は、その材料の主要な必須特性を示すものであるため、特に重要な意味を持ちます。各材料条件は特定の文字で表されます。Aは伸び、Bはばね曲げ限界、Dは引抜き状態(機械的特性が規定されていない状態)、Gは結晶粒径、Hは硬度(ブリネルまたはビッカース)、 Mは製造状態(規定された機械的特性なし)、Rは引張強度、Yは0.2%降伏強度を表します。
鋳造品の場合、適用される特性は鋳造方法によって異なり、これらは接尾辞で示されます。具体的には、GSは砂型鋳造、GMは永久鋳型鋳造、GZは遠心鋳造、GCは連続鋳造、GPは高圧ダイカストを表します。
ユーロノルムは欧州全域で受け入れられ、適用されていますが、既存の文書では、旧来の各国規格に基づく銅の規格が依然として広く見られます。ドイツのDIN、英国のBS、フランスのAFNOR、イタリアのUNIによる規格表記は、多くの図面、規格、技術文書に依然として見られ、そのため、実務の現場においても依然として重要な役割を果たしています。
米国では、銅の規格として最も頻繁に参照されるのは、ASTM、SAE、およびASMEが公表しているものです。これらの異なる指定体系を単一の枠組みに統合し、同じ番号が2つの異なる金属に割り当てられることを防ぐために、統一番号体系(UNS)が確立されました。 UNSは市販合金の識別システムであり、重要な点は、直接的な合金規格を規定することなく合金を識別する点にある。
実際には、銅やその他の合金の仕様書では、その文書で対象となるグレードを特定するため、あるいはそれらのグレードをUNS番号と照合するために、UNSが頻繁に参照されます。Total Materiaの用語では、この種の合金相当品は「Official」と分類されています。
日本の銅の規格(JIS)は、ISO規格に基づいて策定されています。この体系では、銅合金は、任意の接頭辞「JIS」に続き、銅および銅合金を表す文字「C」、そして合金元素を示す4桁の番号で指定されます。
例えば、JIS C1020は銅を99.9%含有し、JIS C2720は銅・亜鉛合金(真鍮)であり、JIS C5191は銅・スズ・リン合金(リン青銅)であり、 JIS C3601は銅・亜鉛・鉛合金(鉛添加黄銅)、JIS C6801は銅・亜鉛・アルミニウム合金(黄銅)、JIS C4430は銅・亜鉛・スズ黄銅である。
この記事では、さまざまな地域で銅のグレードを識別するために使用される指定体系について解説します。「銅」シリーズに含まれる関連ガイドでは、この記事と併せて知っておくべきトピックを取り上げています。『銅のグレード』では、銅を6つの合金ファミリーに分類しており、『銅の特性』では、それらの指定が最終的に表す導電率、耐食性、強度について詳しく解説しています。 『銅の規格』では、これらの指定体系を規定するより広範な枠組みを解説しています。これらを総合することで、指定の論理と、その背景にあるグレード、特性、規格との関連性が明らかになります。
主な規格体系としては、欧州のユーロノーム(EN)、ASTM、SAE、ASMEが発行する米国の規格(統一番号体系を通じて調整されている)、およびISO規格に基づく日本のJIS規格体系が挙げられる。また、DIN、BS、AFNOR、UNIといった旧来の各国規格も、依然として見受けられる。
ユーロノームでは、6文字の英数字コードが使用されています。最初の文字「C」は銅を表し、2番目の文字は製品の形態を示し、3桁の数字は材料を特定し、最後の文字は材料グループとその主要な必須特性を示します。
UNSは、米国内の商用合金に対して統一された識別システムを提供しており、2つの異なる金属に同じ番号が割り当てられることがないよう保証しています。UNSは合金を識別するものであり、それ自体が直接的な仕様を規定するものではないため、文書ではしばしばUNS番号が参照されています。
JIS銅合金は、任意の接頭辞「JIS」に続いて、文字「C」と、合金元素を示す4桁の数字で表記されます。例えば、JIS C1020は銅99.9%であり、JIS C2720は銅・亜鉛の黄銅です。
はい。現在ではユーロノームが欧州の統一規格となっていますが、ドイツのDIN、英国のBS、フランスのAFNOR、イタリアのUNIといった旧来の国内規格も、多くの既存の文書に依然として記載されており、実務上では依然として有用です。