青銅（ブロンズ）とは：銅と錫の合金、種類・製法・用途・真鍮との違い

青銅（銅＋錫）の種類・製法・用途をわかりやすく解説。アルミニウム・リン・シリコン系ブロンズや真鍮との違い、選び方まで図解で紹介。

青銅は合金の一種です。青銅はほとんどが銅で、強度を高めるために錫を若干（通常5％から20％）加えたものです。

合金がブロンズと呼ばれるとき、それは通常、銅と錫の合金を意味します。合金の名前に2つの単語が使われ、そのうちの1つがブロンズである場合、これはその合金がほとんど銅から作られていることを意味します。もう1つの単語は、それを作るために銅と組み合わされた他の金属を教えてくれます。

構成と主な特性

一般的な青銅の主成分は銅（Cu）で、そこに錫（Sn）を添加します。錫の含有量が増えるほど硬さと耐摩耗性が向上しますが、延性（やわらかさ）は低下します。代表的な特徴は次の通りです。

• 優れた耐食性（海水や大気中での耐久性が高い）
• 良好な機械的強度と耐摩耗性（軸受や歯車に適する）
• 鋳造性が良い（複雑な形状の鋳造が容易）
• 電気・熱の伝導性は純銅より劣るが、用途によって十分な伝導性を持つ
• 表面に美しい色合い（経年で緑青などの古色が生じる）

種類（代表的なブロンズ合金）

• アルミニウムブロンズ — アルミニウムを主要添加元素としたブロンズで、強度と耐食性に優れ、海洋構造物や軸受に使われます。
• リードブロンズ — 鉛（Pb）を添加して加工性と切削性を向上させた合金。機械部品やスリーブに用いられます。
• シリコンブロンズ — シリコン（Si）添加により鋳造性と強度が向上。溶接性や耐食性も良好です。
• フォスファーブロンズ
• フォスファーブロンズ（上の項目と同一） — リン（P）を微量添加し、耐摩耗性と弾性、ばね特性を高めた合金。電気接点や小型バネに使われます。

製法と加工

青銅は主に以下の方法で製造・加工されます。

• 鋳造 — 砂型鋳造や精密鋳造（ロストワックス法）で複雑形状の部品や彫像を作ることが多いです。
• 圧延・鍛造 — 板や棒材に加工してから機械加工することで強度を高めます。
• 機械加工（切削） — リードブロンズのように切削性を向上させた組成は、旋盤やフライスで加工しやすいです。
• 熱処理 — 合金によっては焼鈍（アニーリング）や時効などで性質調整を行います。ただし、銅–錫系は鋼より熱処理の影響が限定的です。

用途

青銅は多用途で、以下のような分野で広く使われます。

• 彫刻・美術品（鋳造が容易で美しい古色が出るため）
• 海洋構造物、船舶用配管・締結具（耐海水性）
• 軸受・歯車・バルブ（耐摩耗性・すべり性）
• 電気・電子部品（接点、スプリング）
• 楽器（主に鐘・打楽器の一部）
• 硬貨や記念メダル（合金組成により外観と耐久性を調整）

真鍮（ブラス）との違い

重要：ブロンズは銅と錫の合金だが、真鍮とは銅と亜鉛の合金であり、性質や用途が異なります。主な違いは次の通りです。

• 組成 — ブロンズ：銅＋錫（＋その他元素）。真鍮：銅＋亜鉛。
• 色・外観 — 真鍮はより黄色味が強く、ブロンズは赤みがかった褐色が多い。経年での変化（緑青の出方）も異なります。
• 機械的性質 — 一般にブロンズは耐摩耗性と耐食性に優れ、真鍮は加工性（曲げや切削）が良い傾向があります。
• 用途 — 真鍮は装飾品・楽器・水栓金具などに多く用いられ、ブロンズは機械部品や構造部材、彫刻などに使われます。

歴史と保全上の注意点

青銅は古代の「青銅器時代」を象徴する重要な材料で、武器や工具、装飾品に広く使われました。歴史的遺物の保全においては、次の点に注意が必要です。

• 青銅病（ブロンズ病） — 塩化物が原因で緑白色の粉状腐食（塩化銅）を生じ、放置すると進行して素材を劣化させます。湿度や塩分の管理、表面保護が重要です。
• 保管・展示は低湿度環境と適切な防錆処理（ワックスや保護膜、必要に応じて化学的な阻害剤）を行うこと。
• 洗浄・修復は専門家が行うことが望ましい。誤った処理で元の表面や patina（古色）を損なうことがあります。

まとめ

青銅は主に銅と錫からなる合金で、耐食性・耐摩耗性・鋳造性に優れ、古代から現代まで幅広い用途で使われています。真鍮とは組成や性質が異なるため、用途に応じて使い分けられます。彫刻や機械部品、海洋用途など、用途ごとに最適な組成と製法が選ばれます。

質問と回答

Q: 青銅は何でできていますか?

Q: なぜ青銅に錫が加えられるのですか?

Q: 合金とは何ですか?

Q: 青銅の他の種類には何がありますか?

Q: 青銅と真鍮はどう違うのですか?

Q: 青銅に添加される錫の量は?

Q: 青銅の主成分は何ですか?

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