C1201とは?用途や強度や比重と耐食性もまとめ

C1201はJISに規定された純銅の一種で、りん脱酸銅と呼ばれる材料です。

脱酸処理にリン(P)を用いた純銅で、溶接性・耐食性に優れ、熱交換器や配管用途に適しています。

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C1201の特徴と性質

C1201は一般的に次のような特徴があります。

  • 耐食性が非常に高い:水・蒸気・湿潤環境でも腐食に強い。
  • 溶接性・ろう付け性が良好:ガス溶接・ろう付け・アーク溶接に対応。
  • 加工性に優れる:冷間・熱間加工がしやすく、曲げや伸ばし加工にも適する。
  • 電気伝導性はやや劣る:リン添加のため、純銅より導電性はやや低下します。

C1220との比較

リン脱酸銅には、C1220もあります。C1201の方がリンの量が少なく電気伝導率は高くなります。

加工性はC1220の方が良く、銅パイプなどに用いられます。

C1201の用途例

C1201はその溶接性・耐食性の高さから、特に配管部品や熱交換器で多く使われます。

  • 熱交換器、冷却器
  • 給水管、冷媒配管
  • ボイラー部品、ガス配管
  • 電子部品の端子材
  • 化学機器の銅パーツ

C1201

C1201の化学成分(JIS H3100準拠)

C1201の主な化学成分は以下の通りです。

元素 含有量(%)
銅(Cu) ≧99.90
リン(P) 0.004~0.014
その他不純物 ≦0.05

※脱酸処理によって酸素含有が極めて低く、水素脆化を防止します。

C1201の質別ごとの機械的性質(JIS H3100準拠)

C1201には用途や加工性に応じてさまざまな質別が規定されています。

以下に、代表的な質別の性質を一覧で示します。

質別記号 厚さの区分
(mm)
引張強さ (N/mm²) 伸び (%) 特徴・用途例
O 0.1以上 0.15未満 195以上 20以上 軟質で成形性が高く、精密加工に適する。
0.15以上 0.3未満 30以上
0.3以上 30以下 35以上
1/2H 0.1以上 0.15未満 235~315 適度な強度と加工性を持つ。
0.15以上 0.3未満 10以上
0.3以上 20以下 245~315 15以上
H 275以上 高強度用途。精密部品などに使用。
  • 上記は板材の特性です。厚さによって若干の差異があります。数値は代表値です。
  • 棒材・線材では、加工条件によって物性が変化します。

C1201の物理的性質(物性値)

C1201は脱酸銅の標準的な物性を持ち、以下のような特性を示します。

項目 数値 単位 備考
密度 8.94 g/cm³ 純銅と同等
比重 8.94
融点 1084 純銅と同等
熱伝導率 約330 W/(m・K) 純銅よりやや低い
電気伝導率(20℃) 約85~90 %IACS リン含有により低下
線膨張係数(20~300℃) 16.5×10⁻⁶ /K 熱膨張は中程度
ヤング率 約110 GPa 弾性率は中程度
ポアソン比 約0.34 一般的な金属と同程度

C1201と環境負荷物質・規制対応

◆ C1201に含まれる有害物質(JISに準拠)

元素 含有量上限 備考
鉛(Pb) 含まれない RoHS指令に完全適合。
カドミウム(Cd) 含まれない 環境規制に完全適合。
水銀(Hg) 含まれない
六価クロム(Cr⁶⁺) 含まれない
PBB/PBDE 含まれない 難燃剤不使用。

C1201は、鉛やカドミウムなどの有害物質を含まないため、RoHS2指令(EU)、ELV指令(自動車向け)などに適合する環境対応型材料です。

特に水回りや熱交換器用途で多く使われ、信頼性が高い材料です。

機械設計者がC1201を使う際の注意点とトラブル事例

C1201は使いやすい材料ですが、設計・使用条件によってはトラブルの原因になることがあります。

以下に注意点と実際に報告される問題例を整理します。

◆ 設計上の注意点

項目 内容 解説・対策
導電性の低下 純銅より電気伝導率が低い 高導電性が求められる用途ではC1020、C1100を検討
強度不足 構造材としては不向き 強度が必要な箇所は青銅や黄銅へ変更
リン含有の影響 一部の高温用途で問題 使用温度範囲に注意し、リン影響を確認

◆ 実際のトラブル事例と対策

事例 発生状況 原因 対策
高電流部品の発熱 電流負荷で温度上昇 導電性不足 C1020、C1100へ材質変更
構造変形 荷重下での変形 強度不足 青銅(C5191など)へ変更
高温ろう付け時の変質 変色・脆化 リンの高温影響 加熱条件を適正化または別材検討

まとめ

C1201は、優れた耐食性と溶接性を持つ脱酸銅材料です。

熱交換器や配管など、水・蒸気環境に強い用途に適し、RoHSなどの環境規制にも対応した信頼性の高い素材です。

一方で電気伝導性や強度面での制約があり、用途に応じた材料選定が重要となります。

この記事を書いた人
DD
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機械設計の仕事をしているエンジニアのDDと申します。
技術士(機械)の資格をもっています。
このブログでは、機械技術から日常の中の科学まで、私が興味を持ったことをできるだけ解りやすく紹介しています!

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