CAC302をASTM・DINなどで代替する際、「同等品だから問題ない」と判断して亜鉛含有量を確認せずに使うと、海水環境で脱亜鉛腐食が起きて部品が1年以内に崩壊する事例があります。
CAC302は、JIS H 5120で規定された高力黄銅鋳物2種（旧称：HBsC2）です。 Cu-Zn-Mn-Fe-Al系の合金で、銅（Cu）55〜60%・亜鉛（Zn）30〜42%を主成分とし、マンガン・鉄・アルミニウムを微量添加することで引張強さ490 N/mm²以上・伸び18%以上という高い機械的性能を実現しています。 jcp.joemate.co(https://www.jcp.joemate.co.jp/product/CAC302-HBsC2/)
CAC301（HBsC1）より引張強さが高く、耐摩耗性にも優れています。 用途は舶用プロペラ・軸受・弁座・ポンプ部品など、強度と靭性を同時に要求される場面が中心です。密度は約8.32 g/cm³です。 jcp.joemate.co(https://www.jcp.joemate.co.jp/product/CAC302-HBsC2/)
これが基本スペックです。
化学成分の範囲が広い（特にZnが30〜42%）ことは、後述する代替材選定において重要なポイントになります。同じ"高力黄銅"でもZn比率によって腐食挙動が大きく変わるため、数字の範囲をそのまま比較する必要があります。 canada(https://www.canada.ca/en/conservation-institute/services/conservation-preservation-publications/canadian-conservation-institute-notes/dezincification-brass.html)
| 特性 | 規格値 |
|---|---|
| 引張強さ | ≥ 490 N/mm² |
| 伸び | ≥ 18% |
| 密度 | 約 8.32 g/cm³ |
| Cu含有量 | 55.0〜60.0% |
| Zn含有量 | 30.0〜42.0% |
| Mn含有量 | 0.1〜3.5% |
国際的に最も対比されるのは、ASTM C86500（Manganese Bronze / High Tensile Brass）です。 ASTM B505規格に収録されており、「Good strength and reasonable machinability. Suitable for machinery parts requiring strength and toughness」と位置づけられています。 fr.scribd(https://fr.scribd.com/document/243096631/alloy-cross-reference-table-pdf)
イギリス規格ではBS HTB1（CuZn35AlFeMn）、ヨーロッパ規格ではEN CC765S（CuZn35AlFeMn-C）が対応材として挙げられます。 DINではG-CuZn34Al2がおよそ対応しますが、Al含有量の上限が微妙に異なるため、そのまま互換とは言えません。 fr.scribd(https://fr.scribd.com/document/243096631/alloy-cross-reference-table-pdf)
数字が似ていても、完全同一ではありません。
| 規格 | 記号 | 備考 |
|---|---|---|
| JIS H 5120 | CAC302 (HBsC2) | 基準材 |
| ASTM B505 | C86500 | Manganese Bronze |
| BS | HTB1 | High Tensile Brass |
| EN | CC765S (CuZn35AlFeMn) | 欧州鋳物規格 |
| KS D 6024 | HBsC2 | 韓国JIS対応 |
| 中国 GB | ZCuZn35Al2Mn2Fe1 | 近似対応 |
なお、CAC303（HBsC3）の対応ASTMはC86300であり、CAC302（C86500）とは1段階異なります。 発注・調達時に「CAC302＝C86300」と誤記する事例が一定数あるため、注意が必要です。これは混同しやすいポイントです。 fr.scribd(https://fr.scribd.com/document/243096631/alloy-cross-reference-table-pdf)
ASTM C86500とCAC302を成分レベルで並べると、Cu・Zn・Mn・Fe・Alの範囲はほぼ重複しています。 ただし、ASTM C86500のFe上限は1.5%であるのに対し、CAC302は2.0%まで許容されるなど、細部の許容幅が異なります。 steelmax.co(https://steelmax.co.kr/2019/11/14/cac302-hbsc2-high-strength-brass-casting/)
強度面では、CAC302の引張強さ490 N/mm²に対し、C86500は約380〜450 MPaと若干低めの範囲を持ちます。 加工性については、C86500は「reasonable machinability（合理的な被削性）」と評され、Pb（鉛）添加量が少ないCAC302系は被削性がC86300系（CAC303）より劣ると言われています。 zycalloy(https://www.zycalloy.com/en/Products-133.htm)
被削性が条件なら素材選びは慎重に。
硬さについては、CAC302のブリネル硬さはJIS規格値では明示されていない一方、CAC302Cのグレードではブリネル硬さ100 HBの参考値が示されています。 現場での品質検証では、硬さ測定を補助指標として活用するのが現実的です。 zycalloy(https://www.zycalloy.com/en/Products-133.htm)
CAC302はZnを最大42%含有するため、脱亜鉛腐食（dezincification）のリスクがあります。 亜鉛含有量15%超で脱亜鉛腐食の感受性が高まるとされており、CAC302はその約2〜3倍の亜鉛を含む計算です。 canada(https://www.canada.ca/en/conservation-institute/services/conservation-preservation-publications/canadian-conservation-institute-notes/dezincification-brass.html)
海水・塩素水・流速の速い水中環境での使用では、脱亜鉛が進行し部品の強度が著しく低下します。 この現象はアルファ-ベータ二相組織（duplex structure）を持つ黄銅で特に顕著で、CAC302系はその構造に該当します。 walther-praezision(https://www.walther-praezision.de/en/entzinkung-von-messing-oder-selektive-korrosion/)
環境条件の確認が原則です。
代替材としてEN CC765SやASTM C86500を選んでも、亜鉛比率が高い点は共通しています。もし海水環境での使用が前提なら、CAC302系ではなくアルミニウム青銅系（CAC702/C95400相当）を選定する方が腐食リスクを大幅に低減できます。 用途環境を確認してから代替材を絞り込む、という順序が重要です。 bronzebush(https://bronzebush.com/non-ferrous-metal-materials/)
スズ（Sn）を少量添加することで脱亜鉛速度を下げる効果も知られており、CAC302Cのような"C"付きグレードを選ぶことも一つの対策です。 選定時は材料グレードのアルファベットまで確認する習慣をつけておくと安心です。 repositorium.uminho(https://repositorium.uminho.pt/server/api/core/bitstreams/3842a700-6506-4c8c-8085-e4abe468572a/content)
調達・設計現場でよくあるミスの一つが、「旧記号（HBsC2）と新記号（CAC302）を別材料と誤認する」ことです。 JIS改正でHBsC2はCAC302に変更されましたが、古い図面では旧記号が使われている場合があり、そのまま海外メーカーに発注すると「HBsC2という規格が見つからない」と返答されるケースがあります。 jcp.joemate.co(https://www.jcp.joemate.co.jp/product/CAC302-HBsC2/)
発注書には新旧両方の記号を併記するのが安全策です。また、KS（韓国標準）でも同一規格がHBsC2として収録されているため、韓国・東アジア調達では特に問題になりにくいですが、欧米サプライヤーへの発注ではASTM C86500またはEN CC765Sへの対比を明記することが必要です。 steelmax.co(https://steelmax.co.kr/2022/01/24/cac302-cac303-high-strength-brass/)
記号の確認が最初の一手です。
さらに、ロット受け入れ時に化学成分証明書（ミルシート）のCu・Zn・Mn・Fe・Al含有量を規格範囲と照合することで、「規格名は合っているが成分がずれている」という問題を事前に検出できます。特にZn含有量が42%上限に近い場合は脱亜鉛リスクが高いため、使用環境との適合性を再確認する必要があります。 canada(https://www.canada.ca/en/conservation-institute/services/conservation-preservation-publications/canadian-conservation-institute-notes/dezincification-brass.html)
総材料コスト削減のために安価な代替材に切り替える際は、引張強さと腐食環境の2点だけを最低限チェックする運用ルールを設けることで、トラブル発生率を下げることができます。 この確認を省いて発生するクレーム・再加工コストは、材料差額をはるかに超える場合があります。 bronzebush(https://bronzebush.com/non-ferrous-metal-materials/)
JIS規格の鋳物銅合金に関する化学成分・用途の一覧は、以下の公式資料が詳細で参考になります。
和田合金：銅合金鋳物 材質表（JIS H 5120）— CAC302・CAC303・CAC304などの化学成分を一覧で確認できます
ミスミのJIS/外国規格対比表は設計・調達時の規格変換に活用できます。
ミスミ技術情報：JISと外国規格の比較表 — 材料規格を横断的に確認する際の基礎資料
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