"亜鉛:24.0~36.0wt、珪素:1.0~2.5wt、錫:0.5~2.0wt、ビスマス:0.5~1.5wt、鉛:0.10wt以下を含有し、残部が銅及び不可避不純物から成り、亜鉛当量が41.5~43.5の範囲内にあることを特徴とする熱間加工用無鉛黄銅合金。マンガンの含有量が0.05wt以下であり、ボロンの含有量が10ppm以下であり、且つ、鉄の含有量が0.10wt以下であることを特徴とする請求項1記載の熱間加工用無鉛黄銅合金。熱間加工後のκ相の面積率が20以下であることを特徴とする請求項1,2のいずれか1項に記載の熱間加工用無鉛黄銅合金。450~600°Cで1時間以上の熱処理を施すことで、κ相の面積率が20以下となり、且つ、κ相の個数が20,000個/mm2以下となることを特徴とする請求項1,2のいずれか1項に記載の熱間加工用無鉛黄銅合金。前記各文献に開示される合金は、鉛の有害性を除去することが主たる目的であったと言える。従って、鉛を含有せずに快削性を維持することが性能上、最も重要な課題であり、ある程度の被削性は確保されている。ところが、前記合金において、ビスマスを含有しない場合、珪素系の化合物による被削性改善効果があるものの、十分とは言えない場合もあり、被削性改善の為には、ビスマスをある程度添加せざるを得ないのが実情である。一方、ビスマスを含有した鉛レス黄銅合金は、変形量の少ない成形加工においては、熱間加工が可能であるが、変形量の多い成形加工を施す場合、ビスマス添加量及び鍛造条件を厳しく管理しないと鍛造割れ等の不具合が発生しやすい。黄銅合金の熱間鍛造は、加工温度によって製品の割れ発生状況が異なることが知られている。割れが発生せずに加工出来る加工温度には上限と下限があり、この温度域以降、加工温度幅と呼ぶで加熱し、鍛造を行う必要がある。例えば、ビスマスを0.7wt程度含有した特許文献5の合金は加工温度を高くする必要があり、さらに加工温度幅が非常に狭い為、温度管理が難しく、エネルギー使用量の点でも問題がある。また特許文献3の合金では、熱間鍛造性を良好にする元素として珪素の添加が有効であることが記述されているが、実施例において、ビスマスを含有した場合の熱間加工性についてのデータが紹介されておらず、加工温度も750°C1水準のみの評価となっており、加工温度幅については不明である。発明者等が調査したところ、Cu-Zn-Si-Sn系合金にビスマスが含有した場合、加工温度幅が極めて狭くなることが分かった。従って、変形量の多い成形加工を本合金系に施すには、鍛造条件の厳密なコントロールが必要となる為、操業上のトラブル発生につながりやすくなる。つまり、本合金系の優れた耐蝕性や被削性を多くの部品に適用する為には、加工温度幅を広げることが重要であり、第一の課題となる。また、Cu-Zn-Si-Sn-Bi系合金は、耐脱亜鉛性、耐エロージョンコロージョン性を高める為に、錫が添加されており、伸びが低下しやすくなる。本合金系は、κ相やγ相が析出し、その析出状況によって機械的性質が劣化しやすい。さらにこれらの析出状況は製造時の熱履歴等によって影響を受け易い為、組織の形態と機械的性質の関係を正確に把握し、適切なコントロールを行うことが重要となる。つまり、Cu-Zn-Si-Sn-Bi系合金の機械的性質、特に伸びのコントロールが第二の課題となる。本発明は、上記の問題点を解決すべくなされたものであり、Cu-Zn-Sn-Bi系合金に珪素を添加することで、良好な熱間加工性を備えた熱間加工用黄銅合金を提供することを目的としている。本発明の要旨を説明する。亜鉛:24.0~36.0wt、珪素:1.0~2.5wt、錫:0.5~2.0wt、ビスマス:0.5~1.5wt、鉛:0.10wt以下を含有し、残部が銅及び不可避不純物から成り、亜鉛当量が41.5~43.5の範囲内にあることを特徴とする熱間加工用無鉛黄銅合金に係るものである。また、マンガンの含有量が0.05wt以下であり、ボロンの含有量が10ppm以下であり、且つ、鉄の含有量が0.10wt以下であることを特徴とする請求項1記載の熱間加工用無鉛黄銅合金に係るものである。また、熱間加工後のκ相の面積率が20以下であることを特徴とする請求項1,2のいずれか1項に記載の熱間加工用無鉛黄銅合金に係るものである。また、450~600°Cで1時間以上の熱処理を施すことで、κ相の面積率が20以下となり、且つ、κ相の個数が20,000個/mm2以下となることを特徴とする請求項1,2のいずれか1項に記載の熱間加工用無鉛黄銅合金に係るものである。本発明は上述のように構成したから、良好な熱間加工性を得ることができる。即ち、珪素は亜鉛と同様に、良好な熱間加工性を得る為の必須元素であり、1.0~2.5wtの添加が有効となる。錫は、耐脱亜鉛腐食性及び耐エロージョンコロージョン腐食性の向上に寄与する。ビスマスは被削性改善の為に添加される。亜鉛当量は、亜鉛、珪素、その他の元素のバランスによって決定され、特に優れた熱間加工性を維持するためのパラメータとなり、41.5~43.5の範囲内において加工温度幅を良好に保つことができる。また、請求項2記載の発明においては、加工温度幅を減少させてしまう恐れのあるマンガンを0.05wt以下に制限することで、加工温度幅を良好に保つことができる。マンガン同様にボロンも加工温度幅の低下を招くおそれのある元素で、10ppm以下に抑えることで加工温度幅が維持される。さらに鉄も加工温度幅を減少させてしまう恐れがあり、0.10wt以下とすることで加工温度幅が維持される。また、請求項3記載の発明においては、κ相の面積率が20以下となることで、良好な機械的性質が得られる。また、請求項4記載の発明においては、必要に応じて450~600°Cで1時間以上の熱処理を施すことで、κ相の面積率が20以下となり、且つ、1mm2あたりに存在するκ相の発生個数が20,000個/mm2以下となることで良好な機械的性質が得られる。好適と考える本発明の実施形態を本発明の作用を示して簡単に説明する。本発明は、良好な耐脱亜鉛性、耐エロージョンコロージョン性を持ち、さらに優れた熱間加工性と良好な機械的性質を確保する為、亜鉛:24.0~36.0wt、珪素:1.0~2.5wt、錫:0.5~2.0wt、ビスマス:0.5~1.5wt、鉛:0.10wt以下を含有し、残部が銅及び不可避不純物から成り、亜鉛当量が41.5~43.5の範囲内にある熱間加工用黄銅合金を提供するものである。本発明において上記のように成分組成等を特定した理由と、本発明の作用効果について以下に簡単に説明する。亜鉛Zn亜鉛は、Cu-Zn-Si系銅合金のマトリックスに固溶し、機械的強度を高める作用がある。また、合金の融点を下げて溶湯の流動性を高め、鋳造性を高める。また熱間加工を良好にする作用があり、これらの効果を得るには、後述する珪素添加量及び亜鉛当量との関係により、24.0wt以上の亜鉛を含有させる必要がある。一方、亜鉛が36.0wtを超えると、後述する珪素添加量及び亜鉛当量との関係により、却って熱間加工性が劣化してしまい、また必要以上の硬質相の析出により、機械的性質が劣化してしまう恐れがある。このような理由から、亜鉛の含有量を24.0~36.0wtとした。珪素Si珪素は、溶解時に脱酸材として作用し、溶湯の流動性を高めて鋳造性を良化させる。また、一部はマトリックスに固溶し機械的強度を高めると共に、一部は亜鉛と作用して切削加工時のチップブレーカとして機能する硬質相を出現させ、被削性を改善する。さらに発明者等が調査を重ねた結果、ビスマスを含有した場合のCu-Zn-Sn-Si系合金の加工温度幅割れを発生することなく熱間鍛造出来る加工温度の上限から下限を引いた値を飛躍的に向上させる次の事実を発見した。熱間加工時の加熱段階において、ビスマスは結晶粒界に凝集し易い性質を持っており、これが熱間加工性を阻害する要因として考えられる。ところが、適量の珪素を添加することでビスマスの凝集を防ぎ、鍛造割れ防止に対して有効となる。これらの効果を得るためには1.0wt以上の珪素を含有させる必要がある。一方、2.5wtを超えて含有すると、亜鉛当量を最適に保った場合でも、熱間加工性が劣化してしまい、さらに必要量以上の硬質相の出現により、機械的性質が劣化してしまう恐れがある。このような理由から、珪素の含有量を1.0~2.5wtとした。錫Sn錫は耐脱亜鉛性と耐エロージョンコロージョン性の向上に有効である。特に耐エロージョンコロージョン性の改善に有効であり、これらの効果を得るためには、0.5wt以上の添加が必要となる。一方、2.0wtを越えて含有すると、機械的性質が劣化してしまう恐れがある。このような理由から、錫の含有量を0.5~2.0wtとした。ビスマスBiビスマスは0.5wt以下では、被削性の改善効果は殆ど認められないが、0.5wt以上の添加によって、被削性が添加量に応じて改善される。但し、熱間加工性を劣化させる原因になり、多量の添加は好ましくない。また熱間加工性のみならず、機械的性質劣化の原因ともなる為、1.5wtまでの添加とした。鉛Pb鉛は、その含有量を0.10wt以下とすることにより、合金の溶解鋳造過程における蒸発、あるいは接水部品として使用した際の飲料水への溶出などによる人体や環境衛生への鉛害を、実質的に回避することが可能となる。このような理由から、鉛の含有量を0.10wt以下に規制した。銅Cu銅は、脱亜鉛腐食感受性を弱め、耐蝕性や機械的性質を改善する元素であるが、本発明合金においては、その含有量は亜鉛及び珪素含有量とのバランスにより残余として決定されるものであり、実質的な含有量は62.0~72.0wtである。亜鉛当量亜鉛当量は、本発明合金における加工温度幅を幅広く保つ為に重要なパラメータとなる。上述したように、珪素の適切な添加により、加工温度幅を幅広く保てるようになるが、珪素のみの管理では不十分であり、珪素や亜鉛等のバランスで計算される亜鉛当量も限定的な管理を行うことで、より確実に加工温度幅を広く保てるようになる。発明者等が調査したところ、本発明合金における亜鉛当量は、41.5を超えると、加工温度幅が工業的に満足しうる幅を持つ様になる。一方で、亜鉛当量が43.5を超えると、却って加工温度幅が減少し始め、また機械的性質の劣化を招く恐れがある。このような背景から、亜鉛当量は41.5~43.5とした。尚、亜鉛当量とは、guilettの式亜鉛当量=100×BΣtq/ABΣtqにより求め、Biの亜鉛当量は係数を1として計算した図1参照。マンガンMn、ボロンB、鉄Feマンガン、ボロン、鉄は加工温度幅を減少させてしまう有害元素になる。これらの不純物はそれぞれ、0.05wt以下、10ppm以下、0.10wt以下とすることで加工温度幅の低減を防止する事が出来る。κ相の量的割合または熱処理上述した各元素の添加や熱間加工の付与により、本発明合金の優れた性能が発揮される様になるが、熱間加工時の冷却速度や加工率によっては、延性においてやや不十分なことがある。本発明合金の延性を良好にする為には、金属組織のコントロールが必要であり、本発明合金中のκ相の面積率が20以下となることで延性を確保出来る。よってκ相の面積率を20以下とした。さらなる延性改善の為には、必要に応じて450~600°Cで1時間以上の熱処理を施すことで、κ相の個数が20,000個/mm2以下となり、より確実に延性を改善することが出来るようになる。本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。本発明に属する合金本発明合金及び比較合金を試料として下記に示す試験を行った。1熱間加工試験図2に熱間加工試験に供した試料の化学成分を示す。試験溶解用のシリコニット炉で溶解し、図2のような化学成分に調整された溶湯をJISH5120E号の金型に鋳造し、図3に示すような試験片形状に加工した。これらの試験片を加工率80で加工温度を変化させて鍛造した。ここで加工率とは以下の式により算出した。加工率=100×鍛造前の試料高さ-鍛造後の試料高さ/鍛造前の試料高さ鍛造後の試験片試料を目視にて観察し、割れを発生せずに鍛造出来る加工温度の上限から下限を求めて、加工温度幅として定義し、評価した。尚、加熱時間は全ての試験において20分とした。各試料の加工温度幅を図4~13に示す。a珪素添加の有効性について本発明合金に対する珪素添加の有効性を示したものが図5である。珪素無添加の場合、加工温度幅は狭いが、珪素添加に伴い、加工温度幅が拡大していくことが分かる。これらの効果は1.0wt以上添加して満足できる加工温度幅になる。一方で添加量が2.5wtを超えると、却って加工温度幅が低減していく傾向になり、珪素は1.0~2.5wtが有効であることが判明した。b亜鉛当量の有効性について次に亜鉛当量の有効性を示したものが図6~10である。珪素添加量によって亜鉛当量と加工温度幅の関係は異なるが、珪素添加量を固定して考えた場合、亜鉛当量により、加工温度幅が変化することが明らかとなった。本発明合金において加工温度幅を良好に保つ為には、何れの珪素添加量においても41.5~43.5の範囲にあることが判明し、前述した珪素添加による加工温度範囲の拡大効果と合せて亜鉛当量を適切にコントロールする必要性が確認された。cマンガン、ボロン、鉄についてマンガン、ボロン、鉄と加工温度幅の関係を示したのが、図11~13である。特許文献3では、鉄やマンガン等の微量添加は熱間加工性を害することが無いとされている。またボロンは一般に結晶を微細化する作用があり、黄銅合金で添加されることがある。ところが、発明者等がこれらの元素による加熱温度幅への影響について調べたところ、本発明合金の加工温度幅に対して負の影響を与えることが分かった。具体的には、ボロンでは10ppm以下の管理が必要である。マンガン、鉄も負の効果を示しており、それぞれ0.05wt、0.10wt以下とする必要があることが判明した。2熱間加工材の引張試験図14に引張試験に供した試験材の化学成分を示す。No39~43については、直径45mm、長さ100mmの金型に鋳造し、直径40mm、長さ75mmのビレットに機械加工した。No44、45については、JISH5120B号鋳型に鋳造し、JISZ22014号試験片に機械加工した。続いて、No39~43のビレットを650~750°Cで加熱し、直径10mmに押出加工を施した後、JISZ220114A号試験片に機械加工し、万能試験機にて引張試験を実施した。No44、45については、押出加工をせず、鋳造材のままで引張試験を実施した。結果を図15,16に示す。これらの結果で、鋳造材に比較すると、熱間加工によって引張強さと伸びが同時に改善されることが判明した。押出棒で珪素添加量の影響に注目した場合、珪素添加量に応じて、引張強さ、伸びが低下することが判明した。ここで、鋳放し材と押出棒について、組織観察を行ったところ、鋳放し材は組織が粗く異方性が強いのに対し、押出棒は、組織が細かく等方的であることが違いとして確認された。熱間加工による引張強さと伸びの同時改善は、上記のような組織の変化によるものと考えられる。従って、本発明合金の機械的性質は、熱間加工を施すことが第一の改善であり、組織が微細化することで、鋳造材に比較して引張強さと伸びが同時に改善されるようになる。3金属組織と機械的性質上述したように、本発明合金は熱間加工を施すことで、機械的性質の改善がなされることが判明した。但し、珪素添加量によっては、熱間加工を施した場合でも、充分な伸び値が得られないこともあり、また熱間加工品の熱履歴によっては、伸びに対して不向きな組織が形成されてしまう可能性も考慮しなければならない。本発明合金はκ相とα相が主な構成組織であり、中でもκ相の量的割合が機械的性質に与える影響に注目し、組織観察を行った。前記の引張試験に供した試料を用いて、光学顕微鏡で500倍の像をそれぞれ5か所撮影し、画像処理ソフトにより、κ相の量的割合を測定した。これらの結果を図17~21に示す。これらの組織観察により、発明者等は次のような事実を発見した。本合金系の伸びはκ相の面積率と発生個数で非常に強い相関があることが発見され、伸びを高める場合、κ相の面積比が低く発生個数が少なくなることが条件となる。κ相の面積比と珪素添加量の関係について整理すると、珪素が1wtを超えると、κ相の面積率が急増し、以降は珪素添加量に応じて、微増する図18参照。またκ相の面積率と伸びの関係では、20以下で伸びが10以上となる図19参照。従って、本発明合金におけるκ相の面積比は20以下であることが必要で、これが機械的性質の第二の改善となる。次に、これらの熱間加工品の調質処理による伸び値改善の可能性を検討した。結果を図22~25に示す。500°Cで熱処理を施し、引張試験したところ、伸びが改善することが判明した。この場合において、κ相の析出状態を計測したところ、κ相の発生個数が減少し、伸びと強い相関があることが判明した。具体的には、κ相の発生個数が20,000個/mm2以下となる事で、伸びが15以上となる。よって、熱間加工のままでは伸びが低い場合、熱処理を施すことで、κ相の発生個数を調整し伸びを改善することができる様になり、必要に応じて熱処理を施すことが機械的性質の第三の改善となる。4腐食試験aエロージョンコロージョン試験図26にエロージョンコロージョン試験に供した試験材の化学成分を示す。試験溶解用のシリコニット炉で溶解し、図26のような化学成分に調整された溶湯を直径40mm、長さ100mmの金型に鋳造し、図27に示すような試験片形状に加工した。これらの試験片を用いて、図28の試験条件で試験を実施した。試験結果を図29に示す。これらの結果より、本発明合金はCAC406に比較するとやや劣るものの、快削黄銅に比べると大きく改善されている事が判明した。b脱亜鉛腐食試験試料は前記エロージョンコロージョン試験と同一のものを用いた。試験はISO6509法に準拠した方法にて行った。試験結果を図29に示す。本発明合金は最大腐食深さがいずれも100μm以下と良好な結果が得られた。5被削性試験図30に被削性試験に供した試験材の化学成分を示す。試験溶解用のシリコニット炉で溶解し、図30のような化学成分に調整された溶湯をJISH5120E号金型に鋳造し、図31に示す切削条件で試験片の外径加工を行い、その切削抵抗を測定した。試験結果を図32に示す。本発明合金は鉛入り青銅や鉛入り黄銅に比較すると、抵抗が高めであるが、鉛レス青銅と同等レベルであることが確認された。以上から、亜鉛:24.0~36.0wt、珪素:1.0~2.5wt、錫:0.5~2.0wt、ビスマス:0.5~1.5wt、鉛:0.10wt以下を含有し、残部が銅及び不可避不純物から成り、亜鉛当量が41.5~43.5の範囲内にある合金は、良好な熱間加工性を備えた熱間加工用黄銅合金となることが確認できた。"