C3602はJISに規定された快削黄銅の一種で、切削加工性を高めた銅合金です。
銅と亜鉛に加えて鉛（Pb）を含むことで、切削性が大きく向上しており、自動旋盤などでの量産加工に適しています。
C3602の特徴と性質
C3602は一般的に次のような特徴があります。
- 優れた切削性：鉛の作用により、バリの少ない精密加工が可能。
- 寸法精度が高い：工具摩耗が少なく、高精度部品に最適。
- 適度な強度と剛性：機械部品として十分な強度を持つ。
- 電気伝導性・耐食性は中程度：銅合金として標準的な性能。
C3602の用途例
C3602はその高い切削性から、自動旋盤部品など、精密加工を要する部品に使われています。
- 自動車部品（継手・シャフト・バルブ部品）
- 水道金具、接続部品
- 電子機器の端子・コネクター
- 精密機械部品、ネジ・ナット
- 家電製品の構造部材
C3602の化学成分（JIS H3250準拠）
C3602の主な化学成分は以下の通りです。鉛を含むことで快削性が向上しています。
| 元素 | 含有量（%） |
|---|---|
| 銅（Cu） | 59.0～63.0 |
| 亜鉛（Zn） | 残部 |
| 鉛（Pb） | 1.8～3.7 |
| 鉄（Fe） | ≦0.5 |
| 錫（Sn） | Fe+Sn≦0.80 |
| ニッケル（Ni） | ≦0.20 |
| ヒ素（As） | ≦0.02 |
※C3602はJIS H3250（棒・線）に適合する標準的な快削黄銅です。板材の流通は有りません。
C3602の機械的性質（JIS H3250準拠）
C3602の代表的な物性は以下の通りです。
| 項目 | 数値 |
|---|---|
| 引張強さ（N/mm²） | 315以上 |
| 伸び（％） | － |
| 硬さ（HV） | 75以上 |
- 切削時の寸法安定性が高く、工具寿命の延長にも寄与します。
C3602の物理的性質（物性値）
C3602は鉛含有により加工性が強化された黄銅で、以下のような物理特性を示します。
| 項目 | 数値 | 単位 | 備考 |
|---|---|---|---|
| 密度 | 約8.5 | g/cm³ | 鉛含有による増加 |
| 融点 | 約880～900 | ℃ | Cu-Zn系標準 |
| 熱伝導率 | 約110 | W/(m·K) | 銅よりは低い |
| 電気伝導率（20℃） | 約25 | %IACS | 電気部品用途では要確認 |
| 線膨張係数（20～300℃） | 20.5×10⁻⁶ | /K | 黄銅標準 |
| ヤング率 | 約103 | GPa | 剛性良好 |
| ポアソン比 | 約0.34 | – | 標準 |
C3602と環境負荷物質・規制対応
◆ C3602に含まれる有害物質（JISに準拠）
| 元素 | 含有量上限 | 備考 |
|---|---|---|
| 鉛（Pb） | 1.8～3.7% | RoHS指令の例外規定対象 |
| カドミウム（Cd） | 含まれない | 環境規制に適合 |
| 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 |
C3602は鉛を含むため、RoHS指令の例外規定（6(c)）を適用することで使用可能になる場合があります。
除外規定は廃止が議論されて期限が決められていますが、延長を繰り返しており、いつまで使用可能かは不透明です。
環境対応が求められる場合は、鉛フリー快削材（C6801など）への変更が必要です。
C3602とC3604の違い（一覧表）
C3602とC3604はほとんど同じ用途に使えます。
強度はC3604の方が少し高いですがほぼ同じです。流通量はC3604の方が多いです。
| 比較項目 | C3602 | C3604 |
|---|---|---|
| JIS規格 | JIS H3250（棒材） | JIS H3250（棒材） |
| 名称 | 快削黄銅2種 | 快削黄銅1種 |
| 銅（Cu）含有量 | 約59.0～63.0% | 約57.0～61.0% |
| 鉛（Pb）含有量 | 1.8～3.7% | 同左 |
| 引張強さ（代表値） | 約360～490 N/mm² | 約370～520 N/mm²（C3602より高め） |
| 伸び（代表値） | 約10～25% | 約10～20% |
| 主な特徴 | 加工性・コストのバランスが良い | 強度と切削性のバランスが良い |
| RoHS対応 | 含鉛のため例外規定が必要 | 同左 |
| 主な用途 | 一般機械部品、自動旋盤部品など | 強度が求められるバルブ、継手など |
| 価格 | やや安価 | C3602よりやや高価 |
機械設計者がC3602を使う際の注意点とトラブル事例
C3602は快削性に優れる材料ですが、鉛の含有や強度・環境条件に配慮が必要です。
以下に注意点と実際の事例をまとめます。
◆ 設計上の注意点
| 項目 | 内容 | 解説・対策 |
|---|---|---|
| 鉛含有に関する規制 | RoHSなど環境規制に影響 | 規制対象品では鉛フリー材（C6801など）に変更 |
| 溶接・ろう付け不可 | 鉛含有により溶接に不適 | 接合は機械加工または別材併用を検討 |
| 高応力環境には不向き | 疲労強度は低め | 動的荷重がかかる用途では他材料（青銅など）を使用 |
◆ 実際のトラブル事例と対策
| 事例 | 発生状況 | 原因 | 対策 |
|---|---|---|---|
| 水道金具での腐食 | 鉛溶出による問題 | 鉛含有量超過 | RoHS適合品、または鉛フリー材使用 |
| 接合部の破断 | ろう付け箇所が脆化 | 鉛による接合性不良 | 設計変更または材質変更 |
| 高精度部品の摩耗 | 摺動接触部の早期摩耗 | 表面硬度不足 | 硬質メッキや表面処理追加 |
まとめ
C3602は、高い快削性を持つ黄銅材料で、精密切削部品の量産に適しています。
工具寿命の延長や加工精度の確保に優れる一方、鉛含有による環境規制への対応や、接合性・強度には注意が必要です。
適切な用途選定と、今後は必要に応じた鉛フリー材料も検討する必要があります。
