合金の正体と、各添加元素の役割
りん青銅は錫を加えた銅に、少量のリンを意図的に残した合金。錫がばね特性を与える — 強度を上げ、より重要なことに疲労耐久を高め、接点が何百万回も割れずに撓める。リンは溶解時の脱酸剤として働き、流動性と均一性を改善する；強度にも控えめに寄与する。
C5191はJIS呼称で錫約5.5–7%。C51000はUNSグレードで錫4.2–5.8%。真鍮同様、両者は親戚で交換可能ではない — C5191は錫がやや多く、強度もやや高く価格もやや高い。両方とも「りん青銅」の名を持ち、当サイトに両方が出るのは、工場がJISで買い客がUNSで指定することが多いため。
| 性質 | C5191 (CuSn6) | C51000 (CuSn5) | 備考 |
|---|---|---|---|
| 錫含有率 | ≈5.5–7.0% | ≈4.2–5.8% | 錫が強度と疲労寿命を牽引 |
| 導電率 | ≈12–15% IACS | ≈15% IACS | 真鍮を大きく下回る；ばね材であって導体ではない |
| 引張強さ（ばねテンパー） | ≈600–750 MPa | ≈550–700 MPa | 焼鈍銅や真鍮を大きく上回る |
| 伸び（ばねテンパー） | ≈8–20% | ≈8–20% | 成形には足り、深絞りには足りない |
| 疲労耐久 | 優秀 | 優秀 | このグレードが存在する理由 |
| 代表的な供給厚み | ≈0.1 mm帯から | ≈0.1 mm帯から | 打ち抜き接点であり成形パネルではない |
| コスト | 高い | 高い | 錫含有率が真鍮の上に置く |
なぜ板材ではなく帯材なのか
りん青銅は当サイトではほぼ常に薄い帯材 — 0.1 mm前後から — としてプレスに供給される。合金の限界ではなく用途の限界：接点、端子、ばねクリップ、コネクタ筐体はすべてコイルから量産打ち抜きされ、金型内で成形される。
図面への実際の帰結は、調質が厚みより効くということ。ばねテンパーは強度と疲労寿命を与えるが成形性はほぼない；きついRが要る部品は両者の間の、より見つけにくい妥協を要する。接点を打ち抜いた後に90°曲げるなら、その決定はプレスではなく帯材仕様で下す。
成形と打ち抜きの挙動
- ばねテンパーは意図的に伸びが低い — Rは大きめに、または最終調質の前に成形する。
- 曲げ逃げは鋼板以上に効く — 疲労寿命は曲げ根部に切欠きがないことに懸かっている。
- ファインブランキングまたは手入れの良い複合金型が接点に要る縁品質を保つ；裂けた縁は割れの起点。
- 工程間の焼鈍は可能だが調質を解く — 順序は通常それを避けるように組む。
- 成形後の錫・ニッケルめっきが定番で、接合面はマスキングして素地金属のまま保つ。
りん青銅が指定される場所、されない場所
ばねとして機能しながら信号も流す部品に指定される：スイッチ接点、リレーばね、コネクタ端子、ブラシホルダー、計測器内の精細な打ち抜き部品。疲労寿命、信号には十分な導電率、天然の耐食性の組み合わせは置き換えが難しい。
構造ブラケット、実際の電流を流すもの、深い成形が要る部品には答えではない。ベリリウム銅はより良い導電率と強度で同じ仕事をする — はるかに高いコストと物質取扱義務付き；真鍮は安いが同等レベルのばね材ではない。「撓んで戻る、何度も」という要求には、りん青銅が定石だ。