1. Introduction

Le bronze en aluminium C95500 est un alliage de bronze nickel-aluminium premium reconnu pour ses propriétés mécaniques exceptionnelles, sa résistance à l'usure et ses performances de corrosion supérieures, en particulier dans les applications marines et aérospatiales exigeantes. Cette analyse complète examine C95500 aux côtés de ses alternatives équivalentes potentielles, fournissant aux spécialistes des achats, ingénieurs et professionnels de la sélection de matériaux des comparaisons détaillées de la composition chimique, des propriétés mécaniques, des considérations de fabrication et des rapports coûts-performance. Ce guide vise à faciliter la prise de décision éclairée lors de l'approvisionnement en matériaux pour des applications critiques nécessitant une forte résistance, une excellente résistance à l'usure et une protection contre la corrosion.

2. C95500 Bronze en aluminium: spécifications de base

Tableau 1: Composition chimique du bronze en aluminium C95500 (%)

AlAvecFePbMnNiEtZn
10.5-11.5Rem.3.0-5.000,03 maximum3,5 maximum3,0-5,500,5 maximum0.3 maximum
11.0 *78,5 *4.0 *1.0 *5.0 *0.15 *0.1 *

* Valeurs nominales

Tableau 2: Propriétés mécaniques du bronze en aluminium C95500

PropriétéValeurUnité
Résistance à la traction650-760MPa
Limite d'élasticité280-340MPa
Élongation15-25%
Dureté Brinell170-220HB
Densité7.5g/cm³
Propriétés mécaniques de l'acier à outils AISI HSS M2110GPa
Conductivité thermique42W/m·K
Coefficient de dilatation thermique16.2µm/m·K
Conductivité électrique8% IACS

3. Alternatives équivalentes directes à C95500

3.1 Équivalents standard internationaux

Tableau 3: Équivalents de normes internationales pour C95500

PaysStandardLa désignationNiveau d'équivalence
Etats-UnisASTHMEUNS C95500Référence
L'Europe AUCUAL11FE5NI5Haut
AllemagneDEQue11n5fe5Haut
Royaume-UniBSCA105Haut
JaponJISCAC707Moyen-élevé
ChineFRZcal11ni5fe5Haut
RussieGOSTBrazhnmts 11-6-6Moyen-élevé
InternationalISOQue11n5fe5Haut

3.2 Comparaison de la composition chimique

Tableau 4: Comparaison de la composition chimique de C95500 et de ses équivalents directs (%)

AlliageStandardAlAvecFePbMnNiEtLes autres
C95500ASTHME10.5-11.5Rem.3.0-5.000,03 maximum3,5 maximum3,0-5,500,5 maximumZn≤0,3
CUAL11FE5NI5AU10.0-12.0Rem.4.0-6.00.02 maximum2,0 maximum4.0-6.000,5 maximumZn≤0,5
CA105BS10.0-11.5Rem.4.0-5.500,01 maximum2,0 maximum4.5-6.00.3 maximumZn≤0,5
CAC707JIS10.0-12.0Rem.3.0-5.000,05 maximum2,0 maximum4.0-6.00.6 MaxZn≤1,0
Zcal11ni5fe5FR10.0-12.0Rem.4.0-6.00.02 maximum2,0 maximum4.0-6.000,5 maximumZn≤0,5

3.3 Comparaison des propriétés mécaniques

Tableau 5: Comparaison des propriétés mécaniques de C95500 et d'équivalents directs

AlliageRésistance à la traction (MPa)Limite d'élasticité (MPa)Allongement (%)Dureté (HB)
C95500 (ASTM)650-760280-34015-25170-220
Que11Fe5ni5 (en)650-750280-35015-22170-220
CA105 (BS)650-750280-33515-20175-220
CAC707 (juste)620-730270-33015-20165-215
Zcal11ni5fe5 (gb)650-750280-34015-22170-220

4. Catégories de matériel alternatif

4.1 Autres notes de bronze en aluminium

Tableau 6: Comparaison alternative des grades de bronze en aluminium

AlliageNOUS#Différences clésCoût relatifNote de performance
C95800C95800Inférieur AL, Ni plus élevé, meilleure résistance à la corrosion110%Très haut
C95400C95400Ni inférieur, résistance réduite et résistance à la corrosion85%Moyen-élevé
C95900C95900AL plus élevé, dureté accrue, moins ductile105%Haut
C63000C63000Différents ratio al-Ni, résistance plus élevée115%Très haut
C63200C63200Inférieur AL, meilleure ductilité, résistance similaire110%Haut

4.2 Équivalents en bronze en aluminium nickel

Tableau 7: Équivalents en bronze en aluminium nickel

AlliageNOUS#Composition cléPropriétés clésRatio de coût à C95500Meilleures applications
C95800C95800Cu-9Al-4Fe-4NiCorrosion supérieure de l'eau de mer110%Hélices marines, valves
C95700C95700CU-12AL-6FE-2NIDureté plus élevée, ductilité plus faible95%Roulements robustes
C96900C96900CU-16AL-3FE-4NIRésistance à très haute résistance et à l'usure130%Composants aérospatiaux
C96400C96400CU-11AL-6FE-3NI-3MNExcellente résistance à l'usure105%Composants coulissants
C95520C95520Avec-11al-4fe-5ni-siMachinabilité améliorée105%Composants de précision

4.3 Catégories de matériel alternatif

Tableau 8: Matériaux alternatifs en bronze non aluminium

Catégorie de matérielExemplePerformance comparativeRatio de coûtsChevauchement de l'application
Bronze de manganèseC86300Résistance à la corrosion plus faible, résistance similaire80%Moyen
Acier inoxydable17-4PHForce plus élevée, frottement plus faible90%Moyen-élevé
Alliages de nickelMonel K-500Corrosion supérieure, résistance plus élevée, coût plus élevé175%Haut pour marin
Duplex SS2205Bonne corrosion, résistance à l'usure inférieure95%Moyen
Alliages en titaneTi-6Al-4VForce à poids plus élevé, coût beaucoup plus élevé250%Moyen

5. Analyse du coût-performance

5.1 Indice de coût des matériaux relatifs

Tableau 9: Indice relatif des coûts des matériaux (C95500 = 100)

MatérielCoût des matières premièresCoût de traitementIndice total des coûtsTendance des coûts (2 ans)
C95500100100100Écurie
Que11Fe5ni5 (en)95-10595-10595-105Écurie
C95800105-115100-110103-113Légère augmentation
C9540080-9090-10083-93Écurie
C63000110-120105-115108-118Croissant
17-4ph SS85-9595-10588-98Volatil
Monel K-500170-190150-170165-185Croissant

5.2 Évaluation des performances par application

Tableau 10: Évaluation des performances par application (échelle 1-10, 10 = meilleur)

MatérielApplications marinesAérospatialOil & GasIndustrie lourdeÉvaluation globale de la valeur
C9550098898.5
CUAL11FE5NI598898.5
C95800dix8988.8
C9540076787.0
C6300089898.5
17-4ph SS78887.8
Monel K-500dix9978.8

6. Considérations de fabrication

6.1 Comparaison de la processabilité

Tableau 11: Adéabilité du processus de fabrication (échelle 1-10, 10 = excellent)

MatérielMoulage au sableCoulée centrifugeMoulage d'investissementUsinabilitéSoudabilitéRéponse au traitement thermique
C95500897668
CUAL11FE5NI5897668
C95800897678
C95400987757
C63000898659
17-4ph SS678589
Monel K-500677478

6.2 Considérations de la chaîne d'approvisionnement

Tableau 12: Facteurs de la chaîne d'approvisionnement

MatérielDisponibilité mondialeDélai de livraison (semaines)Diversité des fournisseursStabilité des prixRecyclabilité
C95500Moyen-élevé4-6Moyen-élevéMoyenHaut
CUAL11FE5NI5Moyen-élevé4-6Moyen-élevéMoyenHaut
C95800Moyen5-8MoyenMoyen-douxHaut
C95400Haut3-5HautMoyen-élevéHaut
C63000Moyen5-7MoyenMoyenHaut
17-4ph SSHaut3-5HautMoyenHaut
Monel K-500À faible médium8-12À faible médiumFaibleMoyen-élevé

7. Équivalence spécifique à l'application

Tableau 13: Alternatives recommandées par application

ApplicationPremier choixDeuxième choixTroisième choixFacteur de sélection des clés
Hélices marinesC95800C95500Monel K-500Corrosion d'eau de mer
Sièges de soupapeC95500C6300017-4PHRésistance à l'usure
Roulements d'avionsC95500C63000C95900Force / durabilité
Équipement offshoreC95800C955002205 duplex SSmais il y a des limites
Composants de la pompeC95500C95800C95400Résistance à l'érosion
Engrenages et pignonsC95500C6300017-4PHForce de fatigue
Plaques de portageC95900C95500C86300Résistance à l'abrasion
BaguesC95500C95400C95520Poulage / usure de chargement

8. Méthodologie de sélection pour les matériaux équivalents

Tableau 14: Matrice de décision pour la sélection des matériaux

Facteur de sélectionMasseC95500CUAL11FE5NI5C95800C95400C6300017-4ph SS
Résistance mécanique20%888799
mais il y a des limites25%889787
Résistance à l'usure20%998897
Rentabilité15%776867
Usinabilitédix%666765
Disponibilitédix%776978
Score pondéré100%7,857,857.707h457.957.40

9. Disponibilité du marché régional et tendances de tarification

Tableau 15: Disponibilité régionale et variations de prix

RégionC95500 DisponibilitéIndice des prixFournisseurs de premier planConsidérations d'importation
Amérique du NordHaut100Métaux de Columbia, métaux conformesFourniture domestique robuste
L'Europe Moyen-élevé105-115Kme, alliages de lebronzeCertifications de matériel de l'UE
ChineMoyen-élevé85-95Diverses fonderiesVérification de la qualité critique
JaponMoyen115-125Matériaux Mitsubishi, Jx NipponQualité supérieure, coût plus élevé
IndeMoyen90-100Foundries multiplesVariable de cohérence de qualité
Moyen-OrientÀ faible médium120-130Principalement importéDroits d'importation, délai de livraison
AustralieMoyen115-125Distributeurs régionauxLes coûts de transport significatifs

Tableau 16: Analyse des tendances des prix de cinq ans (Index: 2020 = 100)

AnC95500C95800C95400C6300017-4ph SSIndex de cuivreIndex nickel
2020100100100100100100100
2021120125118122110125135
2022135142130138118135150
2023130138125132120130145
2024125132120128115125140
2025 *122130115125112120135

* Valeurs projetées

10. Conclusion et recommandations d'approvisionnement

C95500 Le bronze en nickel-aluminium offre des performances exceptionnelles dans des applications exigeantes nécessitant une combinaison de haute résistance, une excellente résistance à l'usure et de bonnes propriétés de corrosion. Les alternatives équivalentes les plus directes se trouvent dans la norme européenne CUAL11FE5NI5 et la standard chinoise Zcual11ni5Fe5, qui offrent des caractéristiques de performance très similaires avec des variations de coûts minimes.

Pour les applications nécessitant une résistance supérieure à la corrosion d'eau de mer, C95800 offre des performances améliorées à une modeste augmentation de coûts de 5 à 10%. Pour les applications moins exigeantes, C95400 offre de bonnes performances à environ 10 à 15% de coût inférieur et une plus grande disponibilité. C63000 présente une alternative viable pour les applications nécessitant une résistance plus élevée, mais à un coût légèrement plus élevé.

Pour les professionnels de l'approvisionnement, les recommandations stratégiques suivantes s'appliquent:

  1. Demandez toujours la documentation de certification matérielle avec analyse chimique pour vérifier la conformité de la composition
  2. Considérez le coût total de la possession, y compris la maintenance du cycle de vie et les coûts de remplacement
  3. Développer des relations avec plusieurs fournisseurs qualifiés pour assurer la résilience de la chaîne d'approvisionnement
  4. Pour les applications marines critiques, vérifiez des données de performances de corrosion spécifiques dans des environnements pertinents
  5. Surveiller les prix du nickel comme indicateur leader, car le contenu en nickel a un impact significatif sur le coût des matériaux
  6. Mettre en œuvre les protocoles d'approbation d'équivalence matérielle pour faciliter les substitutions lorsque cela est nécessaire
  7. Considérez les variations régionales de tarification lors de l'approvisionnement pour les grands projets
  8. Pour les applications à volume élevé, évaluez la faisabilité des accords d'approvisionnement à long terme pour stabiliser les prix
  9. Maintenir le stock de sécurité des composants critiques pendant les périodes de volatilité des prix des matières premières

En évaluant soigneusement les facteurs d'équivalence présentés dans cette analyse, les spécialistes des achats et les ingénieurs peuvent prendre des décisions éclairées lors de la sélection des alternatives à la bronze en aluminium C95500, en équilibrant les exigences de performance avec des considérations de coûts et en assurant la résilience de la chaîne d'approvisionnement dans un environnement de marché dynamique.