El bronce de aluminio C63000 es una aleación premium a base de cobre reconocida por su excepcional resistencia mecánica, resistencia a la corrosión y rendimiento en aplicaciones exigentes. Este análisis exhaustivo examina C63000 junto con sus posibles alternativas equivalentes, proporcionando especialistas en adquisiciones, ingenieros y profesionales de selección de materiales con comparaciones detalladas de la composición química, propiedades mecánicas, consideraciones de fabricación y relaciones de rendimiento de costo. Esta guía tiene como objetivo facilitar la toma de decisiones informadas al obtener materiales para aplicaciones críticas en sectores aeroespaciales, marinos, de petróleo y gas, y pesados sectores industriales.
2. C63000 de bronce de aluminio: especificaciones de referencia
Tabla 1: Composición química de bronce de aluminio C63000 (%)
Alabama
Con
Fe
Pb
Minnesota
Ni
Y
9.0-11.0
Movimiento rápido del ojo.
2.0-4.0
00,02 máx.
1,5 máx.
4.0-5.5
0.25 máx.
10.0*
81.25*
3.0*
-
1.0*
4.5*
0.25*
*Valores nominales
Tabla 2: Propiedades mecánicas del bronce de aluminio C63000
Propiedad
Valor
Unidad
Fuerza de Tensión
690-860
MPa
Fuerza de producción
380-450
MPa
Alargamiento
6-15
%
Resistencia a la tracción de
170-240
media pensión
Densidad
7.6
S45c
Módulo de elasticidad
117
GPa
Conductividad térmica
38
W/m · k
Coeficiente de expansión termal
16.0
μm/m · k
Conductividad eléctrica
6
% IACS
3. Alternativas equivalentes directas a C63000
3.1 equivalentes estándar internacionales
Tabla 3: equivalentes de estándares internacionales para C63000
País
Estándar
Designacion
Nivel de equivalencia
Estados Unidos
ASMA
UNS C63000
Referencia
Europa
EN
CuAl10Ni5Fe4
Alto
Alemania
DE
Seasf10f5n5
Alto
Reino Unido
BS
CA104
Medio-alto
Japón
JIS
CAC704
Medio
porcelana
GB
Kal10-5-5
Alto
Rusia
GOST
Brazhnfe 10-5-5
Medio-alto
Internacional
YO ASI
Seasf10f5n5
Alto
3.2 Comparación de composición química
Tabla 4: Comparación de composición química de C63000 y sus equivalentes directos (%)
Aleación
Estándar
Alabama
Con
Fe
Pb
Minnesota
Ni
Y
Otros
C63000
ASMA
9.0-11.0
Movimiento rápido del ojo.
2.0-4.0
00,02 máx.
1,5 máx.
4.0-5.5
0.25 máx.
-
CuAl10Ni5Fe4
EN
8.5-10.5
Movimiento rápido del ojo.
3.0-5.0
00,02 máx.
0.5-2.5
4.0-6.0
0.1 máx.
Zn≤0.5
CA104
BS
9.0-11.0
Movimiento rápido del ojo.
2.0-4.0
0.01 máx.
1.0-2.0
4.0-6.0
0.2 máx.
Zn≤0.5
CAC704
JIS
9.0-11.0
Movimiento rápido del ojo.
2.0-4.0
00,05 máx.
1.0-2.0
4.0-6.0
0.3 máx.
-
Kal10-5-5
GB
9.0-11.0
Movimiento rápido del ojo.
4.0-5.5
0.01 máx.
0.5-1.5
4.5-6.0
0.2 máx.
-
3.3 Comparación de propiedades mecánicas
Tabla 5: Comparación de propiedades mecánicas de C63000 y equivalentes directos
Aleación
Resistencia a la tracción (MPa)
Límite elástico (MPa)
Elongación (%)
Dureza (HB)
C63000 (ASTM)
690-860
380-450
6-15
170-240
Cual10NI5FE4 (EN)
650-830
350-420
8-15
160-220
CA104 (BS)
680-840
360-430
7-15
170-230
CAC704 (él)
650-820
350-420
6-12
170-220
Qal10-5-5 (GB)
680-850
370-440
7-14
170-230
4. Categorías de materiales alternativas
4.1 Otras calificaciones de bronce de aluminio
Tabla 6: Comparación de grados de bronce de aluminio alternativos
Aleación
A NOSOTROS#
Al (%)
Diferencias clave
Costo relativo
Calificación de rendimiento
C63200
C63200
8.7-9.5
All más bajo, mejor ductilidad
95%
Alto
C63020
C63020
10.0-11.5
Mayor Al, mayor dureza
105%
muy alto
C62300
C62300
8.5-10.0
Ni inferior, resistencia reducida
85%
Medio-alto
C95400
C95400
10.0-11.5
No Ni, resistencia a la corrosión inferior
80%
Medio
C95500
C95500
10.0-11.5
Contiene ni, fuerza similar
90%
Alto
4.2 Alternativas de bronce de aluminio de níquel
Tabla 7: Alternativas de bronce de aluminio de níquel
Aleación
A NOSOTROS#
Composición clave
Propiedades clave
Relación de costos a C63000
Mejores aplicaciones
C95800
C95800
Cu-9Al-4Fe-4Ni
Mayor resistencia a la corrosión
110%
Hélices marinas, válvulas
C95700
C95700
CU-12Al-6FE-2NI
Mayor resistencia, menor ductilidad
105%
Rodamientos de servicio pesado
C95900
C95900
CU-12al-6NI-2.5FE
Excelente resistencia al desgaste
115%
Piezas de tren de aterrizaje de aeronaves
4.3 Alternativas de bronce no aluminio
Tabla 8: Materiales alternativos de bronce no aluminio
Categoría de material
Ejemplo de aleación
Comparación de propiedades clave
Relación de costo
Compatibilidad
Bronce fosforado
C52400
Menor resistencia, mejor conductividad eléctrica
70%
Bajo en medio
Bronce de manganeso
C86300
Resistencia similar, menor resistencia a la corrosión
75%
Medio
Bronce de silicio
C87300
Mejor maquinabilidad, menor resistencia al desgaste
80%
Medio
Cobre de berilio
C17200
Mayor resistencia, excelentes propiedades de primavera
170%
Medio
Níquel
C75200
Menor resistencia, buena resistencia a la corrosión
85%
Bajo
4.4 Alternativas no opcionadas
Tabla 9: Materiales alternativos no superiores a la opción
Categoría de material
Ejemplo de grado
Rendimiento comparativo
Relación de costo
Superposición de la aplicación
Acero inoxidable
17-4ph
Mayor resistencia, menor fricción
70%
Medio-alto
Aleaciones de níquel
Inconel 625
Resistencia de corrosión superior, mayor costo
180%
Alto para marine
Aleaciones de titanio
Ti-6Al-4V
Mayor resistencia a peso, mucho mayor costo
300%
Medio
Inoxidable dúplex
2205
Buena resistencia a la corrosión, menor costo
80%
Medio
Rodamientos compuestos
Ptfe/bronce
Baja fricción, capacidad de carga limitada
sesenta y cinco%
Bajo
5. Análisis de costo de rendimiento
5.1 Índice de costos de material relativo
Tabla 10: índice de costo de material relativo (C63000 = 100)
Material
Costo de Materia Prima
Costo de procesamiento
Índice de costos totales
Tendencia de costos (2 años)
C63000
100
100
100
Estable
Cual10NI5FE4 (EN)
95-105
95-105
95-105
Estable
C63200
90-100
95-105
92-102
Estable
C95400
75-85
90-100
80-90
Ligera disminución
C95800
105-115
100-110
103-113
Creciente
17-4ph ss
65-75
75-85
68-78
Volátil
Inconel 625
170-190
150-170
160-180
Creciente
Ti-6Al-4V
280-320
150-170
240-270
Volátil
5.2 Calificación de rendimiento por aplicación
Tabla 11: Calificación de rendimiento por aplicación (escala 1-10, 10 = mejor)
Material
Aeroespacial
Marina
Oil & Gas
Maquinaria Pesada
Calificación de valor general
C63000
9
8
8
9
8.5
CuAl10Ni5Fe4
8
8
8
9
8.3
C63200
8
9
8
9
8.5
C95400
6
7
7
8
7.0
C95800
8
9
9
8
8.5
17-4ph ss
9
7
8
8
8.0
Inconel 625
9
9
9
7
8.5
Ti-6Al-4V
10
8
7
6
7.8
6. Consideraciones de fabricación
6.1 Comparación de procesabilidad
Tabla 12: Idoneidad del proceso de fabricación (escala 1-10, 10 = excelente)
Material
Fundición en arena
Fundición centrífuga
Fundición a la cera perdida
Maquinabilidad
Soldabilidad
Respuesta al tratamiento térmico
C63000
8
9
8
6
5
9
CuAl10Ni5Fe4
8
9
8
6
5
9
C63200
9
9
8
7
6
8
C95400
8
9
7
6
5
7
C95800
8
9
7
6
6
7
17-4ph ss
6
7
8
5
8
9
Inconel 625
5
6
7
4
8
7
Ti-6Al-4V
4
5
7
3
7
8
6.2 Consideraciones de la cadena de suministro
Tabla 13: Factores de la cadena de suministro
Material
Disponibilidad global
Tiempo de entrega (semanas)
Diversidad de proveedores
Estabilidad de precios
Reciclabilidad
C63000
Alto
5-7
Alto
Medio
Alto
CuAl10Ni5Fe4
Alto
5-7
Alto
Medio
Alto
C63200
Alto
4-6
Alto
Medio
Alto
C95400
Alto
3-5
Alto
Medio
Alto
C95800
Medio-alto
5-8
Medio
Bajo en medio
Alto
17-4ph ss
muy alto
2-4
muy alto
Medio
Alto
Inconel 625
Medio
8-12
Medio
Bajo
Medio
Ti-6Al-4V
Medio
10-14
Medio
Bajo
Medio
7. equivalencia específica de aplicación
Tabla 14: Alternativas recomendadas por aplicación
Solicitud
Primera opción
Segunda opción
Tercera opción
Factor de selección de clave
Rodamientos aeroespaciales
C63000
C63020
Ti-6Al-4V
Fuerza a peso
Ejes marinos
C63000
C95800
Inconel 625
Resistencia a la corrosión
Oil & gas valves
C63000
C95800
17-4ph
Capacidad de presión
Engranajes de maquinaria pesada
C63000
C63200
17-4ph
Resistencia al desgaste
Aplicaciones de alta temperatura
C63000
Inconel 625
C95800
Estabilidad de la temperatura
Componentes estructurales
C63000
C63200
17-4ph
Resistencia a la fatiga
Sujetadores
C63000
17-4ph
Ti-6Al-4V
Fuerza
Bujes y rodamientos
C63000
C63200
C95400
Capacidad de carga
8. Metodología de selección para materiales equivalentes
Tabla 15: Matriz de decisión para la selección de materiales
Factor de selección
Peso
C63000
CuAl10Ni5Fe4
C63200
17-4ph ss
C95800
Inconel 625
Resistencia mecánica
25%
9
8
8
9
8
9
Resistencia a la corrosión
20%
8
8
8
7
9
10
Resistencia al desgaste
15%
9
8
9
7
8
7
Rentabilidad
15%
7
7
7
8
6
4
Maquinabilidad
10%
6
6
7
5
6
4
Disponibilidad
10%
8
8
8
9
7
6
Soldabilidad
5%
5
5
6
8
6
8
Puntaje ponderado
100%
8.05
7.65
7.90
7.70
7.65
7.40
9. Tendencias de disponibilidad y precios del mercado regional
Tabla 16: Disponibilidad regional y variaciones de precios
Región
Disponibilidad C63000
Índice de precios
Proveedores líderes
Consideraciones de importación
América del norte
Alto
100
Copper & Brass Fabricators Council members
Oferta doméstica robusta
Europa
Alto
105-110
Kme, wieland, aurubis
Certificaciones de material de la UE
porcelana
Medio-alto
85-95
Ningbo, proveedores de aleaciones de cobre de Shanghai
Se necesita verificación de calidad
Japón
Medio
110-120
JX Nippon Mining, Mitsubishi Materiales
Alta calidad y precio premium
India
Medio
90-100
Cobre Hindustan, fundiciones regionales
Calidad variable
Oriente Medio
Bajo en medio
115-125
Principalmente importado
Aranceles de importación, plazos de entrega
Australia
Medio
110-120
Distribuidores regionales
Factor de costos de transporte
Tabla 17: Análisis de tendencias de precios de cinco años (índice: 2020 = 100)
Año
C63000
C63200
C95800
17-4ph ss
Índice de cobre
Índice de níquel
2020
100
100
100
100
100
100
2021
118
116
122
108
125
135
2022
132
128
138
116
135
150
2023
128
125
135
120
130
145
2024
125
122
130
115
128
140
2025*
120
118
128
118
125
138
*Valores proyectados
10. Recomendaciones de conclusión y adquisición
El bronce de aluminio C63000 ofrece un rendimiento excepcional en aplicaciones exigentes que requieren alta resistencia, buena resistencia a la corrosión y propiedades de desgaste. Las alternativas equivalentes más directas se encuentran en el estándar europeo Cual10NI5FE4 y el estándar chino QAL10-5-5, que ofrecen características de rendimiento muy similares con variaciones de costo mínimas.
C63200 presenta una excelente alternativa con maquinabilidad ligeramente mejor y propiedades mecánicas similares a un costo comparable o ligeramente más bajo. Para aplicaciones con requisitos de corrosión extremos, particularmente en entornos marinos, el bronce de aluminio de níquel C95800 puede justificar su costo 5-10% más alto a través de un rendimiento superior y la longevidad.
Para los profesionales de adquisiciones, se aplican las siguientes recomendaciones estratégicas:
Desarrollar relaciones con múltiples proveedores en diferentes regiones para mitigar los riesgos de la cadena de suministro
Siempre solicite documentación de certificación de material para verificar la composición y las propiedades
Considere el costo total de propiedad, incluida la frecuencia de mantenimiento y reemplazo, no solo el costo inicial del material
Para aplicaciones no críticas, evalúe el acero inoxidable de 17-4ph como una alternativa potencial de ahorro de costos
Monitorear los precios de los productos básicos de cobre y níquel, ya que estos afectan significativamente los costos de bronce de aluminio
Mantener el stock de seguridad de los componentes críticos durante los períodos de volatilidad de los precios o restricciones de suministro
Desarrollar protocolos de sustitución de materiales estandarizados para situaciones de emergencia
Al evaluar cuidadosamente los factores de equivalencia presentados en este análisis, los especialistas en adquisiciones e ingenieros pueden tomar decisiones informadas al seleccionar alternativas al bronce de aluminio C63000, equilibrando los requisitos de rendimiento con consideraciones de costo y resistencia a la cadena de suministro.
Garantía integral de suministro para las necesidades industriales críticas La capacidad de suministro destaca la ventaja competitiva de la especificación de la dimensión del suministro ...
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