C63200 Aluminiumbronze und ihre äquivalenten Alternativen: Kosten- und Leistungsvergleich

1. Einführung

C63200 Aluminiumbronze, eine leistungsstarke Kupfer-Legierung, wird in kritischen Anwendungen in den Bereichen Marine, Luft- und Raumfahrt, Öl und Gas sowie schwere Maschinenindustrien häufig eingesetzt. Diese umfassende Analyse untersucht C63200 zusammen mit ihren potenziellen äquivalenten Alternativen und bietet detaillierte Vergleiche der chemischen Zusammensetzung, mechanischen Eigenschaften, Herstellungsüberlegungen und Kosten-Leistungsverhältnissen. Dieser Leitfaden soll Beschaffungsspezialisten, Ingenieure und Fachkräfte für die Materialauswahl bei der Entscheidung bei der Beschaffung von Materialien für anspruchsvolle Anwendungen unterstützen.

2. C63200 Aluminiumbronze: Grundlinienspezifikationen

Tabelle 1: Chemische Zusammensetzung von C63200 Aluminiumbronze (%)

Al	Mit	Fe	Pb	Mn	Ni	Und
8,7-9,5	Rem.	3,5-4,3	0.02 max	1,2-2,0	4,0-4,8	0.1 max
9.0000*	82.0000*	4.0000*	–	1,6000*	4.0000*	–

*Nominale Werte

Tabelle 2: Mechanische Eigenschaften von C63200 Aluminiumbronze

Eigentum	Wert	Einheit
Zerreißfestigkeit	621-950	MPa
Streckgrenze	310-365	MPa
Verlängerung	9-25	%
oder Rundstab oder flach	120-210	oder Rundstab oder flach
Dichte	7.6	g/cm³
Elastizitätsmodul	110	GPa
Wärmeleitfähigkeit	42	W/m·K
Der Wärmeausdehnungskoeffizient	16.2	μm/m·K
Elektrische Leitfähigkeit	7	% IACs

3.. Direkte äquivalente Alternativen zu C63200

3.1 internationale Standardäquivalente

Tabelle 3: Internationale Standardsäquivalente für C63200

Land	Standard	Bezeichnung	Äquivalenzniveau
Vereinigte Staaten von Amerika	ASTHMA	UNS C63200	Referenz
Europa	AN	CuAl10Ni5Fe4	Hoch
Deutschland	VON	CuAl10Ni5Fe4	Hoch
Vereinigtes Königreich	BS	CA106	Hoch
Japan	JIS	CAC702	Mittel
China	wo das Material anfängt, dünner zu werden und wie Toffee zu ziehen	Kal10-4-4	Hoch
MEK4	GOST	Brazhnmts 9-4-4-1	Mittel
International	wo das Material anfängt, dünner zu werden und wie Toffee zu ziehen	SEASF10F5N5	Mittelhoch

3.2 Vergleich der chemischen Zusammensetzung

Tabelle 4: Vergleich des chemischen Zusammensetzungsvergleichs von C63200 und seinen direkten Äquivalenten (%)

Legierung	Standard	Al	Mit	Fe	Pb	Mn	Ni	Und	Andere
C63200	ASTHMA	8,7-9,5	Rem.	3,5-4,3	0.02 max	1,2-2,0	4,0-4,8	0.1 max	–
CuAl10Ni5Fe4	AN	8.5-10.5	Rem.	3,0-5,0	0.02 max	0.5-2.5	4.0-6.0	0.1 max	Zn ≤ 0,5
CA106	BS	8.8-10.0	Rem.	3,0-5,0	0.01 max	0.5-2.0	4,0-5,5	0.1 max	Zn ≤ 0,5
CAC702	JIS	8.5-10.0	Rem.	2,0-4,0	00,05 max	1,5-3,0	4,0-5,5	0.3 max	–
Kal10-4-4	wo das Material anfängt, dünner zu werden und wie Toffee zu ziehen	9.0-10.5	Rem.	3.5-5.0	0.01 max	0.5-2.0	4,0-5,0	0.1 max	–

3.3 Vergleich mechanischer Eigenschaften

Tabelle 5: Vergleich des mechanischen Eigenschaften von C63200 und direkten Äquivalenten

Legierung	Zugfestigkeit (MPa)	Streckgrenze (MPa)	Dehnung (%)	Härte (HB)
C63200 (ASTM)	621-950	310-365	9-25	120-210
CUAL10NI5FE4 (EN)	650-830	300-350	10-20	140-200
CA106 (BS)	640-800	300-340	12-18	140-190
CAC702 (er)	590-780	280-330	10-18	130-180
QAL10-4-4 (GB)	640-820	300-350	10-20	140-200

4. Alternative Materialkategorien

4.1 andere Aluminiumbronze -Noten

Tabelle 6: Alternative Aluminiumbronze -Klassenvergleich

Legierung	UNS#	Al (%)	Hauptunterschiede	Relative Kosten	Leistungsbewertung
C63000	C63000	9.0-11.0	Höhere Al, ähnliche Eigenschaften	105%	Hoch
C63020	C63020	10.0-11.5	Höhere Stärke, weniger duktil	110%	Hoch
C62300	C62300	8.5-10.0	Niedrigere NI, verringerte Festigkeit	85%	Mittelhoch
C95400	C95400	10.0-11.5	Kein NI, niedrigere Korrosionsbeständigkeit	80%	Mittel
C95500	C95500	10.0-11.5	Enthält Ni, höhere Stärke	90%	Hoch

4.2 Aluminium -Bronze -Alternativen Nickel Aluminium

Tabelle 7: Nickel Aluminiumbronze -Alternativen

Legierung	UNS#	Schlüsselzusammensetzung	Schlüsseleigenschaften	Kostenverhältnis zu C63200	Beste Anwendungen
C95800	C95800	Cu-9Al-4Fe-4Ni	Höhere Korrosionsresistenz	115%	Marine Propeller, Pumpen
C95700	C95700	Cu-12al-6fe-2ni	Höhere Festigkeit, geringere Duktilität	110%	Hochleistungslager
C95900	C95900	Cu-12al-6ni-2,5Fe	Hervorragende Verschleißfestigkeit	120%	Flugzeugfahrwerksteile

4.3 Aluminiumbronze-Alternativen

Tabelle 8: Nicht-Aluminium-Bronze alternative Materialien

Materialkategorie	Beispiellegierung	Schlüsseleigenschaften Vergleich	Kostenverhältnis	Kompatibilität
Phosphorbronze	C52400	Geringere Festigkeit, bessere elektrische Leitfähigkeit	75%	Mittel
Manganbronze	C86300	Höhere Festigkeit, niedrigere Korrosionsbeständigkeit	80%	Mittel
Siliziumbronze	C87300	Bessere Bearbeitbarkeit, Verschleißfestigkeit niedrigerer Verschleiß	85%	Mittel
Berylliumkupfer	C17200	Höhere Stärke, ausgezeichnete Federeigenschaften	180 %	Mittelgroß
Nickel-Silver	C75200	Geringere Festigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit	90%	Niedrigmedium

4.4 Alternativen auf nicht kuschelbasiertem Basis

Tabelle 9: Alternative Materialien auf nicht koperbasiertem Material

Materialkategorie	Beispielqualität	Vergleichende Leistung	Kostenverhältnis	Anwendungsüberlappung
Rostfreier Stahl	316L	Höhere Stärke, geringere Reibung	65%	Mittel
Nickellegierungen	Monel 400	Überlegene Korrosionsbeständigkeit, höhere Kosten	160%	Hoch für Marine
Titanlegierungen	Ti-6Al-4V	Höhere Kraft-Gewicht, viel höhere Kosten	280%	Niedrigmedium
Entwickelte Kunststoffe	SPÄHEN	Leichte, selbstlubrizierende, geringere Stärke	85%	Niedrig
Verbundlager	PTFE/Faser	Geringe Reibung, begrenzte Belastungskapazität	70%	Sehr niedrig

5. Kosten-Performance-Analyse

5.1 Relativer Materialkostenindex

Tabelle 10: Relativer Materialkostenindex (C63200 = 100)

Material	Rohstoffkosten	Bearbeitungskosten	Gesamtkostenindex	Kostentrend (2-Jahres)
C63200	100	100	100	Stabil
CUAL10NI5FE4 (EN)	95-105	95-105	95-105	Stabil
C63000	100-110	100-105	100-108	Leichter Anstieg
C95400	75-85	90-100	80-90	Stabil
C95800	110-120	105-115	110-120	Zunehmen
316L Edelstahl	55-65	70-80	60-70	Flüchtig
Monel 400	150-170	140-160	145-165	Zunehmen
SPÄHEN	160-180	40-50	80-90	Stabil

5.2 Leistungsbewertung nach Anwendung

Tabelle 11: Leistungsbewertung nach Anwendung (1-10 Skala, 10 = am besten)

Material	Marine	Oil & Gas	Luft- und Raumfahrt	Schwere Maschinen	Gesamtwertbewertung
C63200	9	8	8	9	8.5
CuAl10Ni5Fe4	9	8	8	9	8.5
C95400	7	7	6	8	7.5
C95800	9	9	8	8	8.8
316L Edelstahl	7	7	6	6	7.5
Monel 400	9	9	7	6	7.0
SPÄHEN	6	7	8	5	6.5

6. Überlegungen zur Herstellung

6.1 Vergleichsvergleich

Tabelle 12: Eignung des Herstellungsprozesses (1-10 Skala, 10 = ausgezeichnet)

Material	Sandguss	Schleuderguss	Feinguss	Bearbeitbarkeit	Schweißbarkeit
C63200	9	9	8	7	6
CuAl10Ni5Fe4	9	9	8	7	6
C95400	8	9	7	6	5
C95800	8	9	7	6	6
316L Edelstahl	6	7	8	5	8
Monel 400	6	7	7	5	7
SPÄHEN	N / A	N / A	N / A	8	N / A

6.2 Überlegungen zur Lieferkette

Tabelle 13: Lieferkettenfaktoren

Material	Globale Verfügbarkeit	Vorlaufzeit (Wochen)	Lieferantenvielfalt	Preisstabilität
C63200	Hoch	4-6	Hoch	Mittel
CuAl10Ni5Fe4	Hoch	4-6	Hoch	Mittel
C95400	Hoch	3-5	Hoch	Mittel
C95800	Mittelhoch	5-8	Mittel	Niedrigmedium
316L Edelstahl	Sehr hoch	2-4	Sehr hoch	Mittel
Monel 400	Mittel	6-10	Mittel	Niedrig
SPÄHEN	Mittel	3-5	Mittel	Hoch

7. Anwendungsspezifische Äquivalenz

Tabelle 14: Empfohlene Alternativen nach Anwendung

Anwendung	Erste Wahl	Zweite Wahl	Dritte Wahl	Schlüsselauswahlfaktor
Meereslager	C63200	C95800	Monel 400	Korrosionsbeständigkeit
Ventilkomponenten	C63200	CuAl10Ni5Fe4	316L	Druckbehandlung
Pumpbuchsen	C63200	C95400	C95800	Verschleißfestigkeit
Getriebe	C63200	C95500	Ausgehärteter Stahl	Stärke
Hydraulische Komponenten	C63200	CuAl10Ni5Fe4	SPÄHEN	Druckkapazität
Flugzeugbeschläge	C63200	C95900	Ti-6Al-4V	Gewichtsoptimierung
Offshore -Geräte	C63200	C95800	Monel 400	Korrosionsbeständigkeit

8. Auswahlmethode für äquivalente Materialien

Tabelle 15: Entscheidungsmatrix für die Materialauswahl

Auswahlfaktor	Gewicht	C63200	CuAl10Ni5Fe4	C95800	316l ss	Monel 400	SPÄHEN
Mechanische Stärke	20 %	9	9	8	8	7	5
Korrosionsbeständigkeit	25 %	8	8	9	7	9	9
Verschleißfestigkeit	20 %	9	9	8	6	7	6
Kosteneffizienz	15 %	7	7	6	8	5	6
Verfügbarkeit	10 %	8	8	7	9	6	7
Verarbeitbarkeit	10 %	8	8	8	7	6	8
Gewichtete Punktzahl	100 %	8.25	8.25	7,85	7.30	6.90	6.75

9. Schlussfolgerung und Empfehlungen

C63200 Aluminiumbronze bleibt eine hervorragende materielle Auswahl für anspruchsvolle Anwendungen, die eine Kombination aus Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Verschleißeigenschaften erfordern. Die direktesten äquivalenten Alternativen finden Sie im europäischen Standard Cual10NI5FE4 und im chinesischen Standard QAL10-4-4, die nahezu identische Leistungsmerkmale und -kosten bieten.

Für kostengünstige Anwendungen, bei denen ein gewisses Leistungskompromiss akzeptabel ist, bietet C95400 Aluminiumbronze eine praktikable Alternative mit etwa 15 bis 20% niedrigeren Kosten. In stark korrosiven Umgebungen, insbesondere von Meerwasseranwendungen, kann die Nickel-Aluminiumbronze von C95800 seine 10-20% höheren Kosten durch überlegene Langlebigkeit rechtfertigen.

Für Beschaffungsfachleute gelten die folgenden Empfehlungen:

Fordern Sie die Dokumentation der Materialzertifizierung an, um die Zusammensetzung und Eigenschaften zu überprüfen
Berücksichtigen Sie die regionale Verfügbarkeit und die Führungszeiten bei Beschaffungsentscheidungen
Bewerten Sie die Gesamtbesitzkosten, einschließlich Wartungs- und Ersatzfrequenz
Bauen Sie Beziehungen zu mehreren Lieferanten auf, um die Verfügbarkeit der Materialverfügbarkeit zu gewährleisten
Führen Sie bei kritischen Anwendungen Leistungstests mit alternativen Materialien vor der vollständigen Implementierung durch

Durch sorgfältige Bewertung der in dieser Analyse vorgestellten Äquivalenzfaktoren können Beschaffungsspezialisten und Ingenieure fundierte Entscheidungen treffen, wenn sie Alternativen zu C63200 Aluminiumbronze auswählen und die Leistungsanforderungen mit Kostenüberlegungen ausbalancieren.