C95500 البرونز الألمنيوم وبدائله المكافئة: تحليل الأداء والتكاليف

1. مقدمة

C95500 البرونز الألمنيوم هو سبيكة برونزية من النيكل والألومنيوم المعترف بها لخصائصها الميكانيكية الاستثنائية ، ومقاومة التآكل ، وأداء التآكل المتفوق ، وخاصة في المطالبة بتطبيقات البحرية والفضاء. يفحص هذا التحليل الشامل C95500 جنبًا إلى جنب مع بدائله المعادلة المحتملة ، حيث يوفر أخصائيي المشتريات والمهندسين ومحترفي اختيار المواد مع مقارنات مفصلة للتكوين الكيميائي ، والخصائص الميكانيكية ، واعتبارات التصنيع ، ونسب الأداء التكلفة. يهدف هذا الدليل إلى تسهيل عملية صنع القرار المستنيرة عند تحديد مصادر المواد للتطبيقات الحرجة التي تتطلب قوة عالية ومقاومة تآكل ممتازة وحماية التآكل.

2.

الجدول 1: التركيب الكيميائي لـ C95500 البرونز المصنوع من الألومنيوم (٪)

ال	مع	Fe	الرصاص	Mn	ني	و	Zn
10.5-11.5	ريم.	3.0-5.0	0.03 كحد أقصى	3.5 كحد أقصى	3.0-5.5	0.5 كحد أقصى	0.3 كحد أقصى
11.0*	78.5*	4.0*	-	1.0*	5.0*	0.15*	0.1*

*القيم الاسمية

الجدول 2: الخصائص الميكانيكية من البرونز الألمنيوم C95500

ملكية	قيمة	وحدة
إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر	650-760	الآلام والكروب الذهنية
قوة الغلة	280-340	الآلام والكروب الذهنية
استطالة	15-25	٪
صلابة برينل	170-220	سمك 12-300 مم × عرض 200-2300 مم
سمك 12-300 مم × عرض 200-2300 مم	7.5	ز / سم³
معامل المرونة	110	المعدل التراكمي
توصيل حراري	42	ث/م · ك
معامل التمدد الحراري	16.2	ميكرون/م · ك
التوصيل الكهربائي	8	٪ IACS

3. بدائل مكافئة مباشرة لـ C95500

3.1 معادلات قياسية دولية

الجدول 3: معادلات المعايير الدولية لـ C95500

دولة	اساسي	تعيين	مستوى التكافؤ
الولايات المتحدة الأمريكية	من	الولايات المتحدة C95500	مرجع
أوروبا	تشغيل	Cual11fe5ni5	عالي
D3 الصلب للأعمال الباردة لديه مقاومة تآكل عالية جدًا ضد التآكل الكاشطة والمواد اللاصقة بسبب الحجم الكبير للكربيدات الصلبة في مصفوفة الصلب	من	que11n5fe5	عالي
D3 الصلب للأعمال الباردة لديه مقاومة تآكل عالية جدًا ضد التآكل الكاشطة والمواد اللاصقة بسبب الحجم الكبير للكربيدات الصلبة في مصفوفة الصلب	D3 الصلب للأعمال الباردة لديه مقاومة تآكل عالية جدًا ضد التآكل الكاشطة والمواد اللاصقة بسبب الحجم الكبير للكربيدات الصلبة في مصفوفة الصلب	CA105	عالي
D3 الصلب للأعمال الباردة لديه مقاومة تآكل عالية جدًا ضد التآكل الكاشطة والمواد اللاصقة بسبب الحجم الكبير للكربيدات الصلبة في مصفوفة الصلب	JIS	CAC707	متوسطة
D3 الصلب للأعمال الباردة لديه مقاومة تآكل عالية جدًا ضد التآكل الكاشطة والمواد اللاصقة بسبب الحجم الكبير للكربيدات الصلبة في مصفوفة الصلب	غيغابايت	Zcual11ni5fe5	عالي
روسيا	GOST	Brazhnmts 11-6-6	متوسطة
دولي	ISO	que11n5fe5	عالي

3.2 مقارنة التكوين الكيميائي

الجدول 4: مقارنة التركيب الكيميائي لـ C95500 وما يعادلها المباشر (٪)

سبيكة	اساسي	ال	مع	Fe	الرصاص	Mn	ني	و	آحرون
C95500	من	10.5-11.5	ريم.	3.0-5.0	0.03 كحد أقصى	3.5 كحد أقصى	3.0-5.5	0.5 كحد أقصى	Zn≤0.3
Cual11fe5ni5	تشغيل	10.0-12.0	ريم.	4.0-6.0	0.02 ماكس	2.0 كحد أقصى	4.0-6.0	0.5 كحد أقصى	Zn≤0.5
CA105	D3 الصلب للأعمال الباردة لديه مقاومة تآكل عالية جدًا ضد التآكل الكاشطة والمواد اللاصقة بسبب الحجم الكبير للكربيدات الصلبة في مصفوفة الصلب	10.0-11.5	ريم.	4.0-5.5	0.01 كحد أقصى	2.0 كحد أقصى	4.5-6.0	0.3 كحد أقصى	Zn≤0.5
CAC707	JIS	10.0-12.0	ريم.	3.0-5.0	0.05 ماكس	2.0 كحد أقصى	4.0-6.0	0.6 ماكس	Zn≤1.0
Zcual11ni5fe5	غيغابايت	10.0-12.0	ريم.	4.0-6.0	0.02 ماكس	2.0 كحد أقصى	4.0-6.0	0.5 كحد أقصى	Zn≤0.5

3.3 مقارنة الخصائص الميكانيكية

Table 5: Mechanical Properties Comparison of C95500 and Direct Equivalents

سبيكة	قوة الشد (MPa)	قوة الخضوع (ميجا باسكال)	استطالة (٪)	صلابة (HB)
C95500 (ASTM)	650-760	280-340	15-25	170-220
que11fe5ni5 (en)	650-750	280-350	15-22	170-220
CA105 (BS)	650-750	280-335	15-20	175-220
CAC707 (فقط)	620-730	270-330	15-20	165-215
ZCuAl11Ni5Fe5 (GB)	650-750	280-340	15-22	170-220

4. فئات المواد البديلة

4.1 الدرجات البرونزية من الألومنيوم الأخرى

الجدول 6: مقارنة الدرجات البرونزية الألومنيوم البديلة

سبيكة	نحن#	الاختلافات الرئيسية	التكلفة النسبية	تصنيف الأداء
C95800	C95800	Lower Al, higher Ni, better corrosion resistance	110 ٪	عالية جدًا
C95400	C95400	Lower Ni, reduced strength and corrosion resistance	85 ٪	متوسطة
C95900	C95900	أعلى AL ، زيادة صلابة ، أقل الدكتايل	105 ٪	عالي
C63000	C63000	Different Al-Ni ratio, higher strength	115 ٪	عالية جدًا
C63200	C63200	انخفاض AL ، ليونة أفضل ، قوة مماثلة	110 ٪	عالي

4.2 مكافئات نيكل المصنوعة من الألومنيوم

الجدول 7: معادلات البرونز الألمنيوم النيكل

سبيكة	نحن#	التكوين الرئيسي	الخصائص الرئيسية	نسبة التكلفة إلى C95500	أفضل التطبيقات
C95800	C95800	Cu-9Al-4Fe-4Ni	تآكل مياه البحر العليا	110 ٪	المراوح البحرية ، الصمامات
C95700	C95700	CU-12AL-6FE-2NI	صلابة أعلى ، ليونة أقل	95 ٪	المحامل الشاقة
C96900	C96900	CU-16AL-3FE-4NI	قوة عالية جدا وارتداء المقاومة	130 ٪	مكونات الفضاء
C96400	C96400	Cu-11Al-6Fe-3Ni-3Mn	مقاومة تآكل ممتازة	105 ٪	مكونات الانزلاق
C95520	C95520	مع -11AL-4FE-5NI-SI	تعزيز القابلية للآلات	105 ٪	مكونات الدقة

4.3 فئات المواد البديلة

الجدول 8: مواد بديلة من غير الألومنيوم

فئة المواد	مثال الصف	أداء مقارن	نسبة التكلفة	التطبيق تداخل
البرونز المنغنيز	C86300	انخفاض مقاومة التآكل ، قوة مماثلة	80 ٪	إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر
ستانلس ستيل	17-4ph	قوة أعلى ، احتكاك أقل	90 ٪	متوسطة
سبائك النيكل	مونيل K-500	تآكل متفوق ، قوة أعلى ، تكلفة أعلى	175 ٪	عالية للبحرية
Duplex SS	2205	تآكل جيد ، مقاومة ارتداء أقل	95 ٪	إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر
سبائك التيتانيوم	TI-6AL-4V	أعلى قوة إلى وزن ، وزيادة التكلفة بكثير	250 ٪	إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر

5. تحليل التكلفة الأداء

5.1 مؤشر تكلفة المواد النسبية

الجدول 9: مؤشر تكلفة المواد النسبية (C95500 = 100)

من	تكلفة المواد الخام	تكلفة المعالجة	مؤشر التكلفة الإجمالية	اتجاه التكلفة (عامين)
C95500	100	100	100	مستقر
que11fe5ni5 (en)	95-105	95-105	95-105	مستقر
C95800	105-115	100-110	103-113	زيادة طفيفة
C95400	80-90	90-100	83-93	مستقر
C63000	110-120	105-115	108-118	زيادة
17-4PH SS	85-95	95-105	88-98	متقلب
مونيل K-500	170-190	150-170	165-185	زيادة

5.2 تصنيف الأداء حسب التطبيق

الجدول 10: تصنيف الأداء حسب التطبيق (1-10 مقياس ، 10 = الأفضل)

من	التطبيقات البحرية	الفضاء	Oil & Gas	الصناعة الثقيلة	تقييم القيمة الإجمالية
C95500	9	8	8	9	8.5
Cual11fe5ni5	9	8	8	9	8.5
C95800	10	8	9	8	8.8
C95400	7	6	7	8	7.0
C63000	8	9	8	9	8.5
17-4PH SS	7	8	8	8	7.8
مونيل K-500	10	9	9	7	8.8

6. اعتبارات التصنيع

6.1 مقارنة معالجة

الجدول 11: مدى ملاءمة عملية التصنيع (1-10 مقياس ، 10 = ممتاز)

من	صب الرمال	الطرد المركزي الصب	صب الاستثمار	آلية	قابلية اللحام	استجابة المعالجة الحرارية
C95500	8	9	7	6	6	8
Cual11fe5ni5	8	9	7	6	6	8
C95800	8	9	7	6	7	8
C95400	9	8	7	7	5	7
C63000	8	9	8	6	5	9
17-4PH SS	6	7	8	5	8	9
مونيل K-500	6	7	7	4	7	8

6.2 اعتبارات سلسلة التوريد

Table 12: Supply Chain Factors

من	توافر عالمي	مهلة الرصاص (أسابيع)	تنوع المورد	استقرار السعر	قابلية إعادة التدوير
C95500	متوسطة	4-6	متوسطة	إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر	عالي
Cual11fe5ni5	متوسطة	4-6	متوسطة	إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر	عالي
C95800	إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر	5-8	إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر	متوسطة منخفضة	عالي
C95400	عالي	3-5	عالي	متوسطة	عالي
C63000	إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر	5-7	إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر	إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر	عالي
17-4PH SS	عالي	3-5	عالي	إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر	عالي
مونيل K-500	منخفضة medium	8-12	منخفضة medium	قليل	متوسطة

7. معادلة خاصة التطبيق

Table 13: Recommended Alternatives by Application

تطبيق	الاختيار الأول	الخيار الثاني	الخيار الثالث	عامل الاختيار الرئيسي
Marine propellers	C95800	C95500	مونيل K-500	Seawater corrosion
Valve seats	C95500	C63000	17-4ph	ارتداء المقاومة
محامل الطائرات	C95500	C63000	C95900	القوة/المتانة
Offshore equipment	C95800	C95500	2205 Duplex SS	المقاومة للتآكل
مكونات المضخة	C95500	C95800	C95400	Erosion resistance
Gears and pinions	C95500	C63000	17-4ph	Fatigue strength
ارتداء لوحات	C95900	C95500	C86300	مقاومة التآكل
البطانات	C95500	C95400	C95520	Load bearing/wear

8. منهجية الاختيار للمواد المكافئة

Table 14: Decision Matrix for Material Selection

عامل الاختيار	وزن	C95500	Cual11fe5ni5	C95800	C95400	C63000	17-4PH SS
القوة الميكانيكية	20 ٪	8	8	8	7	9	9
المقاومة للتآكل	25 ٪	8	8	9	7	8	7
ارتداء المقاومة	20 ٪	9	9	8	8	9	7
فعالية التكلفة	15%	7	7	6	8	6	7
آلية	10 ٪	6	6	6	7	6	5
التوفر	10 ٪	7	7	6	9	7	8
درجة مرجح	100%	7.85	7.85	7.70	7.45	7.95	7.40

9. توافر السوق الإقليمي واتجاهات التسعير

الجدول 15: التوفر الإقليمي وتغيرات الأسعار

منطقة	توافر C95500	مؤشر السعر	كبار الموردين	اعتبارات استيراد
أمريكا الشمالية	عالي	100	Columbia Metals, Concast Metals	العرض المحلي قوي
أوروبا	متوسطة	105-115	KME, Lebronze alloys	شهادات المواد في الاتحاد الأوروبي
D3 الصلب للأعمال الباردة لديه مقاومة تآكل عالية جدًا ضد التآكل الكاشطة والمواد اللاصقة بسبب الحجم الكبير للكربيدات الصلبة في مصفوفة الصلب	متوسطة	85-95	Various foundries	Quality verification critical
D3 الصلب للأعمال الباردة لديه مقاومة تآكل عالية جدًا ضد التآكل الكاشطة والمواد اللاصقة بسبب الحجم الكبير للكربيدات الصلبة في مصفوفة الصلب	إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر	115-125	Mitsubishi Materials, JX Nippon	Premium quality, higher cost
الهند	إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر	90-100	Multiple foundries	متغير تناسق الجودة
الشرق الأوسط	منخفضة medium	120-130	في الغالب مستوردة	واجبات الاستيراد ، أوقات الرصاص
C45 عبارة عن فولاذ متوسط القوة يتمتع بآلية جيدة وخصائص شد ممتازة	إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر	115-125	الموزعين الإقليميين	Transport costs significant

الجدول 16: تحليل اتجاه الأسعار لمدة خمس سنوات (الفهرس: 2020 = 100)

سنة	C95500	C95800	C95400	C63000	17-4PH SS	فهرس النحاس	فهرس النيكل
2020	100	100	100	100	100	100	100
2021	120	125	118	122	110	125	135
2022	135	142	130	138	118	135	150
2023	130	138	125	132	120	130	145
2024	125	132	120	128	115	125	140
2025*	122	130	115	125	112	120	135

*القيم المتوقعة

10. توصيات الاستنتاج والشراء

يوفر البرونز C95500 Nickel-aluminum أداءً استثنائياً في التطبيقات المتطلبة التي تتطلب مزيجًا من القوة العالية ، ومقاومة التآكل الممتازة ، وخصائص التآكل الجيدة. تم العثور على أكثر البدائل المكافئة المباشرة في المعيار الأوروبي Cual11fe5ni5 والمعيار الصيني Zcual11ni5fe5 ، والتي توفر خصائص أداء متشابهة للغاية مع الحد الأدنى من الاختلافات في التكلفة.

بالنسبة للتطبيقات التي تتطلب مقاومة تآكل مياه البحر المتفوقة ، يوفر C95800 أداءً محسّنًا بزيادة تكلفة متواضعة بنسبة 5 إلى 10 ٪. للتطبيقات الأقل تطلبًا ، يوفر C95400 أداءً جيدًا بتكلفة أقل بنسبة 10-15 ٪ تقريبًا وتوافر أكبر. يقدم C63000 بديلاً قابلاً للتطبيق للتطبيقات التي تتطلب قوة أعلى ، على الرغم من التكلفة أعلى قليلاً.

بالنسبة لمحترفي المشتريات ، تنطبق التوصيات الاستراتيجية التالية:

اطلب دائمًا وثائق شهادة المواد مع التحليل الكيميائي للتحقق من امتثال التكوين
النظر في التكلفة الإجمالية للملكية بما في ذلك تكاليف صيانة دورة الحياة واستبدالها
تطوير العلاقات مع العديد من الموردين المؤهلين لضمان مرونة سلسلة التوريد
للتطبيقات البحرية الحرجة ، تحقق من بيانات أداء التآكل المحددة في البيئات ذات الصلة
مراقبة أسعار النيكل كمؤشر رائد ، حيث يؤثر محتوى النيكل بشكل كبير على تكلفة المواد
تنفيذ بروتوكولات موافقة معادلة المواد لتسهيل البدائل عند الضرورة
النظر في اختلافات التسعير الإقليمي عند تحديد المصادر للمشاريع الكبيرة
بالنسبة للتطبيقات ذات الحجم الكبير ، قم بتقييم جدوى اتفاقيات العرض طويلة الأجل لتحقيق الاستقرار في الأسعار
الحفاظ على سلامة المخزون من المكونات الحرجة خلال فترات تقلب أسعار السلع الأساسية

من خلال تقييم عوامل التكافؤ المقدمة بعناية في هذا التحليل ، يمكن لأخصائيي المشتريات والمهندسين اتخاذ قرارات مستنيرة عند اختيار بدائل لـ C95500 من البرونز المصنوع من الألومنيوم ، وموازنة متطلبات الأداء مع اعتبارات التكلفة وضمان مرونة سلسلة التوريد في بيئة السوق الديناميكية.