鉛フリー青銅合金の解説：グレード、特性、および使用場面（2026年）

鉛フリー青銅合金は、接触面における鉛含有量が0.25％以下であり、これは2014年1月4日に施行された米国の「飲料水中の鉛削減法」（公法111-380）で定められた基準値です。 主な種類としては、ビスマス青銅（C89320、C89833、C89835）、 シリコン青銅（C87600、C87850）、およびアルミニウム青銅（C95400、C95500、C95900）である。ビスマス青銅には通常、1～3％のビスマスが含まれており、これは加工助剤としての鉛に代わるものである。 2014年以前は、銅合金における鉛含有量は最大8％まで許容されていたが、0.25％の上限への移行により、配管、バルブ、および軸受部品の仕様が再定義された（Copper Development Association, 2024）。.

鉛フリー青銅とは何ですか？

鉛フリー青銅とは、米国連邦法で定義されている通り、飲料水と接触する表面における鉛含有量が0.25％以下である銅合金の総称である。この区分が設けられたのは、従来の鉛入り青銅では、加工助剤や固体潤滑剤として鉛が使用されており、その鉛が水や環境中に溶出する恐れがあるためである。.

鉛の除去は、単に成分を削除するほど単純なものではありません。鉛は青銅の切削性を高める役割を果たしていたため、鉛を含まない合金では、ビスマスなどの代替元素を使用したり、異なる合金組成を採用したりして、加工性を維持しています。 その結果、健康や規制上のリスクを伴わずに、従来の性能に匹敵するように設計された一連の合金が誕生しました。ビスマス青銅は最も直接的な代替品であり、当社のガイドではこれについて詳しく解説しています。 ビスマス青銅の組成と特性.

なぜ鉛の含有量上限が0.25パーセントに変更されたのですか？

この基準値の変更は、2014年1月4日に施行された「飲料水中の鉛削減法」によるものです。 これにより、配管、継手、および給水器具の接水面における鉛含有量の許容加重平均値が、従来の連邦上限値である8％から0.25％に引き下げられました（『安全な飲料水法』第1417条を改正する公法111-380）。.

これは30分の1への削減であり、人が飲む水を供給するあらゆる部品に適用されます。バルブ、メーター、ポンプ部品、蛇口、継手などがすべてこれに該当します。RoHS（有害物質の使用制限）では、電子機器に含まれる鉛についても同様の制限が設けられています。 製品開発チームにとって、その実務上の影響は単純明快です。すなわち、青銅製の部品が飲用水と接触する場合、あるいは規制対象市場に出荷される場合は、その部品は認定された無鉛グレードでなければならないということです。そして、材料の選定は設計段階で決定すべきであり、設計完了後に行うべきではありません。.

ビスマス青銅 — 鉛を含まない頼れる素材

ビスマス青銅は、鉛入り赤真鍮や軸受用青銅に代わる、最も一般的な鉛フリーの代替材料です。この合金では、鉛の代わりに通常1～3％のビスマスが使用され、合金としての加工性を維持しています。代表的なグレードには、C89320、C89833、C89835などがあります。.

同等品同士の代替が可能であることが、ビスマス青銅の実用性を高めています。C89833は、バルブや継手などで長年使用されてきた有鉛赤真鍮であるC83600の鉛フリー代替品です。 C89835は、標準的な有鉛軸受用青銅であるC93200（SAE 660）の代替品です。ビスマス青銅は耐食性に優れ、研磨性も良好で、飲料水や海洋環境下でも優れた性能を発揮します。既存の有鉛部品を、同様の特性を持つ規制適合品に置き換える際、多くの工場が真っ先に選ぶ合金です。.

シリコンブロンズ — 強度と耐食性

シリコンブロンズは、鉛含有量が自然に低い合金群であり、高い強度と優れた耐食性で知られています。 C87600やC87850などのグレードは、鉛含有率0.25％の規制を満たしており、ビスマス系グレードよりも高温下での機械的特性をより良好に維持できるため、はんだ付けやろう付けの際において重要な利点となります（NIBCO技術データ、2023年）。.

シリコンブロンズは、飲料水用部品に赤真鍮よりも高い強度が求められる場合や、部品が海洋環境にさらされつつ応力も受ける場合に適しています。機械加工や溶接が容易で、脱亜鉛化にも強く、バルブステム、ポンプ部品、締結部品などに広く使用されています。 その代償となるのがコストです。シリコンブロンズは通常、標準的なビスマス系合金よりも材料価格が高いためです。.

アルミニウム青銅 — 高負荷・高摩耗

アルミニウム青銅は、無鉛青銅の仲間の中で、高強度かつ高耐摩耗性を備えた材料です。 C95400、C95500、およびC95900の各グレードは、本来鉛を含まないものであり、熱処理を行うことで引張強度をさらに高めることができます。これらは、より軟らかい青銅では変形してしまうような、重い荷重、かじり、および過酷な使用条件にも耐えることができます。.

これは、特に航空宇宙、船舶、重工業機器において、高負荷がかかるブッシング、ギア、バルブシート、およびベアリング向けの合金グループです。アルミニウム青銅は、ビスマス系やシリコン系の合金に比べて加工が難しく、適切な工具と切削条件が必要となります。こうした点において、加工の経験が活きてきます。 その他の高性能材料については、当社のガイドをご覧ください。 CNC加工用の鋼種 そして CNC用アルミニウムの材質.

鉛フリー青銅の各種グレードの比較

グレードの指定および代替品については、銅開発協会（Copper Development Association）およびサプライヤーのデータ（2024年）に基づく。鉛フリーとは、接触面における鉛の加重平均含有率が0.25％以下であることを指す。.

どの鉛フリー青銅を選ぶべきでしょうか？

鉛入り赤真鍮や軸受部品を交換する際、飲料水用バルブ本体のように、同様の特性と加工のしやすさを求める場合は、ビスマス青銅を選択してください。部品により高い強度が求められる場合や、船舶用・高温環境で使用される場合は、シリコン青銅を選択してください。 ブッシングや歯車など、部品に大きな荷重がかかる場合や、激しい摩耗にさらされる場合は、アルミニウム青銅を選択してください。.

決定的な要因は、規制要件、機械的負荷、および使用環境です。蛇口用継手と高負荷用ブッシングはどちらも青銅製ですが、それぞれ異なる鉛フリーグレードが求められます。部品の仕様と使用条件をお送りいただければ、当社のエンジニアが適切なグレードをご提案し、ご発注前に加工性が良好であることを確認いたします。まずは 即時見積もりと無料の材料診断, 、または当社の全商品一覧をご覧ください 材料 範囲。.

よくある質問

最も一般的な無鉛青銅とは何ですか？ 

ビスマス青銅は、数十年にわたり使用されてきた鉛入り赤黄銅（C83600）や軸受用青銅（C93200）の直接的な代替材となるため、最も一般的な無鉛青銅です。 鉛の代わりに1～3％のビスマスを含有することで加工性を維持しつつ、飲用水や船舶用途での使用にも耐え、0.25％という鉛含有量制限も満たしています。.

シリコンブロンズは鉛を含まないのでしょうか？ 

はい。C87600やC87850などのシリコンブロンズは、本来鉛含有量が低く、湿潤表面における0.25％という制限値を満たしています。また、シリコンブロンズは赤真鍮よりも強度が高く、はんだ付けやろう付けの際に生じる高温下でも、その特性をより良好に維持します。.

「0.25％リードルール」では、実際にはどのような要件が定められているのでしょうか？ 

2014年1月4日に施行された「飲料水中の鉛削減法」では、飲料水用の配管、継手、および水栓器具の液に接触する表面について、加重平均鉛含有量を0.25％以下に抑えることが義務付けられています。以前の連邦政府による上限は8％まで認められていたため、これは大幅な規制強化となりました。.

鉛フリー青銅は、鉛入り青銅と同じくらい簡単に機械加工できますか？ 

ほぼその通りです。鉛が含まれていると、青銅の切削速度が上がり、切りくずの排出を促進する役割を果たすため、完全無鉛のグレードは加工がやや難しくなる場合があります。ビスマス青銅は、切削時にビスマスが鉛と同様の役割を果たすため、その差の大部分を埋めていますが、アルミニウム青銅はこのグループの中で最も加工が難しい素材です。.

ベアリングやブッシングには、どの鉛フリー青銅が最適でしょうか？ 

アルミニウム青銅（C95400、C95500、C95900）は、その強度と耐摩耗性から、高荷重用の軸受やブッシュに最適であり、熱処理を施すことでさらに性能を高めることができます。 鉛入りベアリング用青銅に代わる、より軽負荷用のブッシングには、C89835ビスマス青銅が一般的な代替品として用いられます。.

RoHSは青銅製の部品にも適用されますか？ 

RoHS指令は電気・電子製品における鉛の使用を規制しているため、コネクタや接点など、これらの製品内部で使用される青銅製部品にも適用されます。飲料水用部品については、「飲料水中の鉛削減法」が適用されます。多くの部品は、その市場や用途に応じて、両方の規制を満たす必要があります。.