1. Introduzione

C63200 aluminum bronze, a high-performance copper-based alloy, is widely used in critical applications across marine, aerospace, oil and gas, and heavy machinery industries. This comprehensive analysis examines C63200 alongside its potential equivalent alternatives, providing detailed comparisons of chemical composition, mechanical properties, manufacturing considerations, and cost-performance ratios. This guide aims to assist procurement specialists, engineers, and material selection professionals in making informed decisions when sourcing materials for demanding applications.

2. C63200 Aluminum Bronze: Baseline Specifications

Tabella 1: composizione chimica del bronzo in alluminio C63200 (%)

AlInsieme aFePbmnNie
8.7-9.5REM.3.5-4.300,02 massimo1.2-2.04.0-4.80.1 max
9.0000*82.0000*4.0000*1.6000*4.0000*

*Valori nominali

Tabella 2: Proprietà meccaniche del bronzo in alluminio C63200

ProprietàValoreUnità
Resistenza alla trazione621-950MPa
Resa310-365MPa
Allungamento9-25%
Durezza Brinell120-210HB
Densità7.6g/cm³
Modulo di elasticità110GPa
Conduttività termica42W/m·K
Rendimento della resistenza alla trazione16.2μm/m·K
Conduttività elettrica7% IACS

3. Direct Equivalent Alternatives to C63200

3.1 Equivalenti standard internazionali

Table 3: International Standards Equivalents for C63200

NazioneStandardDesignazioneLivello di equivalenza
Stati Uniti d'AmericaASMAUNS C63200Riferimento
EuropaSUCuAl10Ni5Fe4Alto
GermaniaA PARTIRE DALCuAl10Ni5Fe4Alto
UKBSCA106Alto
GiapponeJISCAC702medio
CinaGBQAl10-4-4Alto
RussiaGOSTBrAZhNMts 9-4-4-1medio
InternazionaleISOSEASF10F5N5Media altezza

3.2 Confronto di composizione chimica

Table 4: Chemical Composition Comparison of C63200 and Its Direct Equivalents (%)

LegaStandardAlInsieme aFePbmnNieAltri
C63200ASMA8.7-9.5REM.3.5-4.300,02 massimo1.2-2.04.0-4.80.1 max
CuAl10Ni5Fe4SU8.5-10.5REM.3.0-5.000,02 massimo0.5-2.54.0-6.00.1 maxZn≤0,5
CA106BS8.8-10.0REM.3.0-5.00.01 max0.5-2.04.0-5.50.1 maxZn≤0,5
CAC702JIS8.5-10.0REM.2.0-4.000,05 max1,5-3,04.0-5.500,3 massimo
QAl10-4-4GB9.0-10.5REM.3.5-5.00.01 max0.5-2.04.0-5.00.1 max

3.3 Confronto delle proprietà meccaniche

Table 5: Mechanical Properties Comparison of C63200 and Direct Equivalents

LegaResistenza alla trazione (MPa)Carico di snervamento (MPa)Allungamento (%)Durezza (HB)
C63200 (ASTM)621-950310-3659-25120-210
CUAL10NI5FE4 (EN)650-830300-35010-20140-200
CA106 (BS)640-800300-34012-18140-190
CAC702 (JIS)590-780280-33010-18130-180
QAl10-4-4 (GB)640-820300-35010-20140-200

4. Categorie di materiale alternativo

4.1 Altri voti in bronzo in alluminio

Tabella 6: Confronto alternativo dei gradi in bronzo in alluminio

LegaNOI#Al (%)Differenze chiaveCosto relativoValutazione delle prestazioni
C63000C630009.0-11.0Higher Al, similar properties105%Alto
C63020C6302010.0-11.5Higher strength, less ductile110%Alto
C62300C623008.5-10.0Ni inferiore, resistenza ridotta85%Media altezza
C95400C9540010.0-11.5No ni, resistenza alla corrosione inferiore80%medio
C95500C9550010.0-11.5Contiene Ni, maggiore resistenza90%Alto

4.2 Alternative in bronzo in alluminio in nichel

Tabella 7: alternative in bronzo in alluminio in nichel

LegaNOI#Composizione chiaveProprietà chiaveCost Ratio to C63200Le migliori applicazioni
C95800C95800Cu-9Al-4Fe-4NiUna maggiore resistenza alla corrosione115%Marine propellers, pumps
C95700C95700Cu-12al-6fe-2niMaggiore resistenza, minore duttilità110%Cuscinetti pesanti
C95900C95900Cu-12al-6Ni-2.5FeEccellente resistenza all'usura120%Parti di carrello di atterraggio dell'aeromobile

4.3 Alternative in bronzo non alluminio

Tabella 8: materiali alternativi in bronzo non alluminio

Categoria materialeEsempio in legaConfronto delle proprietà chiaveRapporto di costoCompatibilità
Bronzo fosforosoC52400Resistenza inferiore, migliore conducibilità elettrica75%medio
Bronzo al manganeseC86300Higher strength, lower corrosion resistance80%medio
Bronzo di silicioC87300Migliore macchinabilità, una resistenza all'usura inferiore85%medio
Rame al berillioC17200Struttura più alta, eccellenti proprietà primaverili180%Medio-basso
Nichel-silverC75200Resistenza inferiore, buona resistenza alla corrosione90%Basso medio

4.4 Alternative non basate sul rame

Tabella 9: materiali alternativi non a base di rame

Categoria materialeGrado di esempioPrestazioni comparativeRapporto di costoSovrapposizione dell'applicazione
Acciaio inossidabile316LResistenza più alta, attrito inferiore65%medio
Leghe di nichelMonel 400Resistenza alla corrosione superiore, costo più elevato160%Alto per marine
Leghe di titanioTi-6Al-4VMaggiore forza a peso, costi molto più elevati280%Basso medio
Engineered PlasticsPEEKLightweight, self-lubricating, lower strength85%Basso
Cuscinetti compositiPTFE/FiberAttrito basso, capacità di carico limitata70%Molto basso

5. Analisi dei costi-prestazioni

5.1 Indice di costo del materiale relativo

Table 10: Relative Material Cost Index (C63200 = 100)

MaterialeCosto della materia primaCosto di elaborazioneIndice di costo totaleTENDENZA COSTO (2 anni)
C63200100100100Stabile
CUAL10NI5FE4 (EN)95-10595-10595-105Stabile
C63000100-110100-105100-108Leggero aumento
C9540075-8590-10080-90Stabile
C95800110-120105-115110-120In aumento
316L Stainless55-6570-8060-70Volatile
Monel 400150-170140-160145-165In aumento
PEEK160-18040-5080-90Stabile

5.2 Valutazione delle prestazioni per applicazione

Tabella 11: valutazione delle prestazioni per applicazione (scala 1-10, 10 = migliore)

MaterialeMarinoOil & GasAerospazialeMacchinari pesantiValutazione del valore complessivo
C6320098898.5
CuAl10Ni5Fe498898.5
C9540077687.5
C9580099888.8
316L Stainless77667.5
Monel 40099767.0
PEEK67856.5

6. Considerazioni sulla produzione

6.1 Confronto di processabilità

Tabella 12: idoneità al processo di produzione (scala 1-10, 10 = eccellente)

MaterialeColata in sabbiaColata centrifugaColata di investimentolavorabilitàForgiatura a caldo
C6320099876
CuAl10Ni5Fe499876
C9540089765
C9580089766
316L Stainless67858
Monel 40067757
PEEKN / AN / AN / A8N / A

6.2 Considerazioni sulla catena di approvvigionamento

Tabella 13: fattori della catena di approvvigionamento

MaterialeDisponibilità globaleTempo di consegna (settimane)Diversità dei fornitoriStabilità dei prezzi
C63200Alto4-6Altomedio
CuAl10Ni5Fe4Alto4-6Altomedio
C95400Alto3-5Altomedio
C95800Media altezza5-8medioBasso medio
316L StainlessMolto alto2-4Molto altomedio
Monel 400medio6-10medioBasso
PEEKmedio3-5medioAlto

7. Equivalenza specifica dell'applicazione

Tabella 14: alternative consigliate per applicazione

ApplicazionePrima sceltaSeconda sceltaTerza sceltaFattore di selezione dei tasti
Marine bearingsC63200C95800Monel 400ma ci sono alcune limitazioni
Componenti della valvolaC63200CuAl10Ni5Fe4316LGestione della pressione
Pump bushingsC63200C95400C95800Resistenza all'usura
IngranaggiC63200C95500Hardened steelForza
Componenti idrauliciC63200CuAl10Ni5Fe4PEEKCapacità di pressione
Rendimento della resistenza alla trazioneC63200C95900Ti-6Al-4VWeight optimization
Attrezzatura offshoreC63200C95800Monel 400ma ci sono alcune limitazioni

8. Metodologia di selezione per materiali equivalenti

Tabella 15: matrice decisionale per la selezione dei materiali

Fattore di selezioneIl pesoC63200CuAl10Ni5Fe4C95800316L SSMonel 400PEEK
Resistenza meccanica20%998875
ma ci sono alcune limitazioni25%889799
Resistenza all'usura20%998676
Costo-efficacia15%776856
Disponibilità10%887967
Processability10%888768
Punteggio ponderato100%8.258.257,857.306.906.75

9. Conclusion and Recommendations

C63200 aluminum bronze remains an excellent material choice for demanding applications requiring a combination of strength, corrosion resistance, and wear properties. The most direct equivalent alternatives are found in the European standard CuAl10Ni5Fe4 and the Chinese standard QAl10-4-4, which offer nearly identical performance characteristics and cost.

For cost-sensitive applications where some performance compromise is acceptable, C95400 aluminum bronze presents a viable alternative at approximately 15-20% lower cost. In highly corrosive environments, particularly seawater applications, C95800 nickel aluminum bronze may justify its 10-20% higher cost through superior longevity.

For procurement professionals, the following recommendations apply:

  1. Request material certification documentation to verify composition and properties
  2. Consider regional availability and lead times in sourcing decisions
  3. Evaluate total cost of ownership including maintenance and replacement frequency
  4. Build relationships with multiple suppliers to ensure material availability
  5. For critical applications, conduct performance testing with alternative materials before full implementation

By carefully evaluating the equivalence factors presented in this analysis, procurement specialists and engineers can make informed decisions when selecting alternatives to C63200 aluminum bronze, balancing performance requirements with cost considerations.