りん青銅 C5191・C5210（JIS H 3110・H 3130）の発注——質別と曲げの向き、条の許容差

この記事は、コネクタの端子、スイッチやリレーの接点ばね、ブシュなど、工業用のりん青銅（燐青銅）の材料を発注するときの話を扱う。銅合金を「製品記号と質別で指定する」という基本と、一般用とばね用の 0.2 % 耐力の違いは、銅合金は製品記号と質別で指定するで書いた。ここでは、よく比べられる C5191・C5212・C5210・C5240 のどれを選ぶか、曲げる部品で質別をどう決めるか、条（コイル）を買うときに許容差をどう読むか、棒・線ではどの規格を見るかに絞る。

4 つの合金は、規格とすずの量で分かれる

一般用の JIS H 3110:2025 は、圧延したりん青銅と洋白の板と条を対象にした規格で、りん青銅として C5050・C5071・C5111・C5102・C5191・C5212 を規定している^[1]。参考欄は C5191 と C5212 をばね材向きとする一方で、ばね性を特に高く求める用途にはばね用りん青銅を勧めている^[1]。

ばね用の JIS H 3130:2025 は、ばね用のベリリウム銅、チタン銅、りん青銅、ニッケル－すず銅、洋白の板と条の規格で、りん青銅は C5210 と C5240 の 2 種類である^[2]。参考欄は、C5210 と C5240 について「特に，低温焼なましを施してあるので，高性能ばね材に適する」とし、質別 ESH と XSH は、ほとんど曲げ加工を施さない板ばねに用いるとしている^[2]。伸銅品用語の JIS H 0500 は、低温焼なましを、内部ひずみを除くため、または機械的性質を改善するために行う再結晶温度以下での熱処理と定義している^[4]。

出典: JIS H 3110 の表 1・表 2、JIS H 3130 の表 1・表 2、JIS H 3270 の表 1^[1][2][3]。りんはいずれも 0.03〜0.35 %。

表で注意したいのは C5212 と C5210 である。すずの範囲は同じだが、規格が違い、規格が保証する項目と曲げの値が違う。図面の材料欄が「C5212」なのに、見積が「C5210」で来た（あるいはその逆）ときは、同じ材料の言い換えではないので、設計部門に確かめる。

曲げる部品は、質別を曲げ性の表から選ぶ

りん青銅は、質別（O、1/4H、1/2H、H、EH、SH など）を上げるほど引張強さが上がり、曲げられる内側半径は大きくなる。端子のように曲げてから使う部品では、強さだけで質別を決めると、プレスで割れる。規格の曲げ性の値は次のとおりである。

出典: JIS H 3110 の表 3、JIS H 3130 の表 6・表 7^[1][2]。曲げ試験は 180° 曲げまたは W 曲げ。厚さの区分は、JIS H 3110 の表 3 が 0.10〜1.6 mm（圧延方向）、JIS H 3130 の表 7 が圧延方向 0.05〜1.6 mm・直角方向 0.05〜0.50 mm。ESH の厚さは 0.10〜0.40 mm。

表から読み取れることは二つある。一つは、同じ引張強さの帯（590〜705 N/mm²）でも、C5210 の H は C5212 の H より小さな半径で曲げてよいとされていること。もう一つは、ばね用の高い質別（SH・ESH）には曲げ性の規定が無く、規格の参考欄のとおり、ほとんど曲げない板ばね向けだということである^[2]。曲げてから使う部品の図面に「C5210-ESH」とあれば、曲げ部の割れをどう扱うかを設計部門と仕入先で決めておく必要がある。

表は圧延方向に採った試験片の値を中心に書いた。JIS H 3110 も JIS H 3130 も、曲げ性の厚さの区分と内側半径を、圧延方向に採った場合と直角方向に採った場合で分けて定めている^[1][2]。部品の曲げ線が圧延方向と平行になるか直角になるかで、使える値が変わる。プレスの板取りが決まっているなら、曲げる向きを図面か仕様書に書く。

曲げ性と硬さは、求めないと受入の条件に入らない

JIS H 3110 と JIS H 3130 はどちらも、曲げ性と硬さは注文者の要求がある場合に適用するとしている^[1][2]。硬さを適用する場合は、引張強さと伸び（ばね用では 0.2 % 耐力も）は適用しない^[1][2]。ただし JIS H 3130 は、厚さ 0.10 mm 未満の板と条には硬さを適用し、引張強さなどの適用は受渡当事者間の協定によるとしている^[2]。薄い条を買うときは、成績書に硬さだけが載ることを前提にする。

曲げ試験の試験片を圧延方向に採るか直角方向に採るかは、受渡当事者間の協定による^[1][2]。曲げる向きを決めたら、試験片の採取方向もそれに合わせて求めるのが筋である（提案）。曲げた部分の外側の割れは 25〜100 倍の顕微鏡などで見るが、割れの基準と、判定の対象にしない端部からの距離は、特に要求がなければ製造業者の判断になる^[1][2]。

条の寸法：厚さ・幅・横曲がりの許容差

条（コイル状の帯）は、プレスの順送型にそのまま入れることが多いので、寸法の許容差が加工の歩留まりに直結する。JIS H 3110 と JIS H 3130 の主な値を挙げる。

出典: JIS H 3110 の表 4・表 5・表 7、JIS H 3130 の表 10・表 11・表 13^[1][2]。両規格で同じ値。

規格はさらに、条の幅 6 mm 未満の寸法の許容差と曲がりの許容値は製造業者の判断によるとし、特に要求がある場合は受渡当事者間の協定で決めてよいとしている^[1][2]。端子用の細い条は 6 mm 未満のことが多いので、規格の表に頼れない。幅と横曲がりの許容値を図面か仕様書に書く。

条の巻きの内径（コイルの内径）は、規格の附属書に参考として代表内径が載っているだけである。JIS H 3110 では、厚さ 0.05〜0.25 mm で 200〜500 mm、0.25 を超え 0.70 mm 以下で 250〜500 mm などが代表内径とされている^[1]。プレスのアンコイラに合わせて内径と、1 巻きの質量または長さを注文時に書いておく（提案）。スリットした縁のバリ（かえり）も、JIS H 0500 が用語として定義しているが^[4]、両規格に許容値の表は無い。端子の縁のバリが問題になるなら、許容値を協定する。

棒と線は JIS H 3270 を見る

りん青銅の棒と線は、板・条とは別の JIS H 3270:2025（ベリリウム銅，りん青銅及び洋白の棒及び線）で規定されている^[3]。C5191 と C5212 は棒と線があり、C5210 と C5240 はこの規格に無い。参考欄の用途は、棒が歯車・カム・軸受・小ねじ・しゅう動部品・コネクタなど、線がコイルばね・渦巻ばね・スナップボタン・ワッシャなどである^[3]。

棒の機械的性質は、径の区分で値が変わる。たとえば C5191 の H の棒は、径 6.0 を超え 13 mm 以下で引張強さ 590 N/mm² 以上、25 を超え 50 mm 以下で 490 N/mm² 以上である^[3]。太い棒ほど下限が低いので、「C5191 の H なら 590 以上」と覚えて受入をすると、太径の棒を不合格にしてしまう。硬さを測るときの位置も、横断面の中心から半径の約 2/3 の円周上と決まっている^[3]。

削る部品が多いなら、鉛を入れて被削性を上げた快削りん青銅 C5341・C5441 や、鉛を 0.09 % 以下にした鉛レス快削りん青銅 C5099 も同じ規格に入っている^[3]。これらには径の許容差が特殊級（記号 BS）の棒がある。鉛の扱いは製品の仕向け先で変わるので、選ぶときはRoHS 適合を仕入先からどう確かめるかの手順で確認する。

JIS が決めていないもの：応力緩和と導電率

接点ばねでは、ばねを曲げた状態で長く置いたときに接触力が落ちることが問題になる。JIS H 0500 は応力緩和を「材料に一定のひずみを加えて放置したとき，初期応力が時間とともに減少してくる現象」と定義している^[4]。しかし JIS H 3110 と JIS H 3130 の品質の箇条は、外観・化学成分・機械的性質（引張強さ、0.2 % 耐力、伸び、硬さ、曲げ性）と寸法で、応力緩和は要求項目に入っていない^[1][2]。導電率も、りん青銅については規定されていない。

古い図面に「ばね限界値」が書かれていることがある。1998 年の JIS H 0500 は、ばね用りん青銅を「ばね限界値が規定されている」すず 7.0〜9.0 % のりん青銅（C 5210）と定義していた^[4]。ところが現行の JIS H 3130:2025 の機械的性質の表に、ばね限界値の欄は無い^[2]。図面がばね限界値や応力緩和率を求めているなら、規格品を買うだけでは保証されないので、試験方法と判定値を仕入先と協定する。

成績書と、試験材の取り方

三つの規格とも、製造業者は受注時に注文者から要求がある場合、受渡当事者間で同意した試験・検査の成績を記載した報告書を出すとしている^[1][2][3]。求めなければ出てこないので、発注書に成績書の要否と載せる項目を書く。

非鉄金属材料の検査通則 JIS H 0321 には、発注側が知っておくとよい決まりがある。注文者が注文寸法の材料から供試材を採ることを要求した場合、供試材を採った残りの、注文寸法に満たない材料も注文寸法の材料として受け入れなければならない^[5]。高価な条の一部を試験に使わせるなら、その分の不足を見込んで数量を決める。

発注書に書くことと、受入で確かめること

1. 規格と製品記号
JIS H 3110 か JIS H 3130 か、板（P）か条（R）か、質別まで。棒・線なら JIS H 3270。

2. 寸法
厚さ×幅（板は長さも）。幅 6 mm 未満の条は、幅の許容差と横曲がりの許容値を書く。

3. 曲げ性
曲げる部品なら、曲げ性の適用と、曲げる向き（圧延方向に平行か直角か）。

4. 硬さで受け入れるか
硬さを適用すると引張強さは適用されない。どちらで判定するかを決める。

5. 規格に無い特性
応力緩和・ばね限界値・導電率が必要なら、試験方法と判定値を協定する。

6. 荷姿と成績書
コイルの内径、1 巻きの質量、成績書の要否と記載項目。

注文書の書き方の例を示す。「材料：JIS H 3130 C 5210 R-H。寸法：厚さ 0.20 mm×幅 20 mm（厚さの許容差 ±0.013 mm、幅の許容差 ±0.1 mm、横曲がり 3 mm/1 000 mm 以下、いずれも JIS H 3130 による）。曲げ性：適用。試験片は圧延方向に直角に採取。コイル内径 300 mm。成績書：化学成分、引張強さ・0.2 % 耐力・伸び、曲げ試験の結果。」幅 20 mm・厚さ 0.20 mm は、表 10・表 11・表 13 の区分の中にあり、許容差の端でも規格の表で判定できる寸法である^[2]。

よくある質問

C5191 と C5210、どちらが安い材料ですか

規格は価格を決めていない。すずが多いほど、また低温焼なましの工程が入るほど材料費は上がる方向だが、実際の差は数量・厚さ・幅で変わる。安さで C5191 に替えるなら、曲げ性と 0.2 % 耐力の規定が変わることを設計部門に伝えたうえで判断してもらう^[1][2]。

曲げで割れが出ました。材料の不良ですか

まず、曲げ性を注文で求めていたか、曲げた向きと半径が規格の表の条件に入っているかを確かめる^[1][2]。求めておらず、条件の外で曲げているなら、材料の不良とは言えない。次の注文から曲げ性と向きを書き、必要なら一段低い質別か、C5210 への切替えを検討する。

めっき付きの条を買いたいのですが

JIS H 3110・H 3130 は素材の規格で、めっきは対象外である。すずめっきの指定はすずめっき JIS H 8619 の指定を参照し、素材の製品記号とめっきの仕様を別々に書く。

まとめ

りん青銅の板・条は、一般用の JIS H 3110（C5191・C5212）と、低温焼なましを施したばね用の JIS H 3130（C5210・C5240）に分かれる^[1][2]。C5212 と C5210 はすず量が同じでも、曲げ性の値と保証項目が違う^[1][2]。曲げ性と硬さは求めたときだけ適用され、試験片の採取方向も協定事項である^[1][2]。条の寸法は表で決まるが、幅 6 mm 未満は製造業者の判断になる^[1][2]。棒・線は JIS H 3270 で、太径ほど強さの下限が低い^[3]。応力緩和とばね限界値は現行の規格の要求項目に無いので、必要なら協定する^[2][4]。

時効硬化させる銅合金のばね材はベリリウム銅 C1720 の発注で扱った。銅合金の鋳物は青銅鋳物 CAC406 の発注、亜鉛の鋳物は亜鉛合金ダイカスト ZDC2 の発注、プレス型などに使う硬い材料は超硬合金の部品の発注にまとめた。黄銅の板は黄銅（真鍮）板 C2801・C2680 の発注、端子の部品としての確かめ方はコネクタを調達するとき確かめることを参照してほしい。

出典・参考資料

1. JIS H 3110:2025 りん青銅及び洋白の板及び条（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2025 年 3 月 21 日改正）
2. JIS H 3130:2025 ばね用のベリリウム銅，チタン銅，りん青銅，ニッケル－すず銅及び洋白の板及び条（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2025 年 3 月 21 日改正）
3. JIS H 3270:2025 ベリリウム銅，りん青銅及び洋白の棒及び線（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／2025 年 3 月 21 日改正）
4. JIS H 0500:1998 伸銅品用語（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／1998 年 8 月 20 日制定・2023 年 10 月 20 日確認）
5. JIS H 0321:1973 非鉄金属材料の検査通則（日本産業標準調査会 JIS 検索で閲覧／1973 年 3 月 1 日改正・2024 年 10 月 21 日確認）

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