C63000 알루미늄 청동 및 그 동등한 대안 : 포괄적 인 성능 및 비용 평가 -라이온 메탈

1. 소개

C63000 알루미늄 청동은 탁월한 기계적 강도, 부식성 및 까다로운 응용 분야의 성능으로 인식 된 프리미엄 구리 기반 합금입니다. 이 포괄적 인 분석은 잠재적 동등한 대안과 함께 C63000을 검토하여 조달 전문가, 엔지니어 및 재료 선택 전문가에게 화학 조성, 기계적 특성, 제조 고려 사항 및 비용 성능 비율에 대한 자세한 비교를 제공합니다. 이 안내서는 항공 우주, 해양, 석유 및 가스 및 중공업 부문에서 중요한 응용을위한 재료를 소싱 할 때 정보에 입각 한 의사 결정을 촉진하는 것을 목표로합니다.

2. C63000 알루미늄 청동 : 기준 사양

표 1 : C63000 알루미늄 청동의 화학적 조성 (%)

알	와 함께	철	납	미네소타	Ni	그리고
9.0-11.0	렘.	2.0-4.0	00.02 최대	최대 1.5	4.0-5.5	00.25 최대
10.0*	81.25*	3.0*	–	1.0*	4.5*	0.25*

*공칭 값

표 2 : C63000 알루미늄 청동의 기계적 특성

재산	값	구상화 소둔 및 연화 처리
인장 강도	690-860	MPa
항복 강도	380-450	MPa
연장	6-15	%
브리넬 경도	170-240	HB
밀도	7.6	g/cm³
탄성계수	117	평점
열 전도성	38	W/m·K
열팽창 계수	16.0	μm/m·K
전기 전도도	6	% IACS

3. C63000과 직접 동등한 대안

3.1 국제 표준 등가

표 3 : C63000의 국제 표준

국가	기준	지정	동등성 수준
미국	천식	UNS C63000	참조
X40CrMoV5-1 열간 가공 공구강은 다양한 응용 분야와 전 세계적으로 사용됩니다.	에	CuAl10Ni5Fe4	높은
독일	에서	SEASF10F5N5	높은
영국	학사	CA104	중간-높음
일본	JIS	CAC704	중간
중국	GB	KAL10-5-5	높은
러시아	고스트	Brazhnfe 10-5-5	중간-높음
국제적인	ISO	SEASF10F5N5	높은

3.2 화학 조성 비교

표 4 : C63000의 화학 조성 및 직접 등가물 (%)

합금	기준	알	와 함께	철	납	미네소타	Ni	그리고	기타
C63000	천식	9.0-11.0	렘.	2.0-4.0	00.02 최대	최대 1.5	4.0-5.5	00.25 최대	–
CuAl10Ni5Fe4	에	8.5-10.5	렘.	3.0-5.0	00.02 최대	0.5-2.5	4.0-6.0	0최대 0.1	Zn≤0.5
CA104	학사	9.0-11.0	렘.	2.0-4.0	0최대 0.01	1.0-2.0	4.0-6.0	0.2 최대	Zn≤0.5
CAC704	JIS	9.0-11.0	렘.	2.0-4.0	0최대 .05	1.0-2.0	4.0-6.0	0최대 0.3	–
KAL10-5-5	GB	9.0-11.0	렘.	4.0-5.5	0최대 0.01	0.5-1.5	4.5-6.0	0.2 최대	–

3.3 기계적 특성 비교

표 5 : C63000 및 직접 등가물의 기계적 특성 비교

합금	인장 강도(MPa)	항복강도(MPa)	신장률(%)	경도(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 (HE)	650-820	350-420	6-12	170-220
QAL10-5-5 (GB)	680-850	370-440	7-14	170-230

4. 대체 재료 범주

4.1 기타 알루미늄 청동 등급

표 6 : 대체 알루미늄 청동 등급 비교

합금	우리를#	Al (%)	주요 차이점	상대 비용	성능 등급
C63200	C63200	8.7-9.5	낮은 Al, 더 나은 연성	95%	높은
C63020	C63020	10.0-11.5	AL이 높고 경도 증가	105%	매우 높음
C62300	C62300	8.5-10.0	낮은 Ni, 강도 감소	85%	중간-높음
C95400	C95400	10.0-11.5	NI, 부식 저항이 낮습니다	80%	중간
C95500	C95500	10.0-11.5	Ni, 비슷한 강도를 포함합니다	90%	높은

4.2 니켈 알루미늄 청동 대안

표 7 : 니켈 알루미늄 청동 대안

합금	우리를#	주요 구성	주요 속성	C63000 대비 비용	최상의 응용 프로그램
C95800	C95800	Cu-9Al-4Fe-4Ni	더 높은 부식 저항	110%	해양 프로펠러, 밸브
C95700	C95700	Cu-12al-6fe-2ni	강도는 높이고 연성은 낮음	105%	견고한 베어링
C95900	C95900	CU-12AL-6NI-2.5FE	우수한 내마모성	115%	항공기 랜딩 기어 부품

4.3 비 알루미늄 청동 대안

표 8 : 비 알루미늄 청동 대안 재료

재료 카테고리	예제 합금	주요 속성 비교	비용 비율	호환성
인청동	C52400	더 낮은 강도, 더 나은 전기 전도성	70%	저중도
망간 청동	C86300	비슷한 강도, 부식 저항이 낮습니다	75%	중간
실리콘 청동	C87300	가공성이 향상되고 내마모성이 낮습니다	80%	중간
베릴륨 구리	C17200	더 높은 강도, 우수한 스프링 특성	170%	중간
니켈-실버	C75200	더 낮은 강도, 부식성이 우수합니다	85%	낮은

4.4 비 쿠퍼 기반 대안

표 9 : 비 코퍼 기반 대체 재료

재료 카테고리	예제 등급	비교 성능	비용 비율	응용 프로그램 중첩
스테인레스 스틸	17-4ph	강도가 높고 마찰이 줄어 듭니다	70%	중간-높음
니켈 합금	인코넬 625	우수한 부식 저항, 더 높은 비용	180%	해양의 경우 높음
티타늄 합금	Ti-6Al-4V	강도 대 중량, 훨씬 높은 비용	300%	중간
이중 스테인리스	2205년	좋은 부식성, 저렴한 비용	80%	중간
복합 베어링	ptfe/청동	낮은 마찰, 제한된 하중 용량	65%	낮은

5. 비용 성능 분석

5.1 상대 자재 비용 지수

표 10 : 상대 재료 비용 지수 (C63000 = 100)

재료	원자재 비용	처리 비용	총 비용 지수	비용 추세 (2 년)
C63000	100	100	100	안정적인
cual10ni5fe4 (en)	95-105	95-105	95-105	안정적인
C63200	90-100	95-105	92-102	안정적인
C95400	75-85	90-100	80-90	약간 감소
C95800	105-115	100-110	103-113	증가
17-4ph ss	65-75	75-85	68-78	휘발성 물질
인코넬 625	170-190	150-170	160-180	증가
Ti-6Al-4V	280-320	150-170	240-270	휘발성 물질

5.2 응용 프로그램 별 성능 등급

표 11 : 응용 프로그램 별 성능 등급 (1-10 스케일, 10 = 최고)

재료	항공우주	선박	Oil & Gas	중장기	전체 가치 등급
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
인코넬 625	9	9	9	7	8.5
Ti-6Al-4V	10	8	7	6	7.8

6. 제조 고려 사항

6.1 처리 가능성 비교

표 12 : 제조 공정 적합성 (1-10 스케일, 10 = 우수)

재료	모래 주조	원심 캐스팅	투자 캐스팅	가공성	용접성	열처리 반응
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
인코넬 625	5	6	7	4	8	7
Ti-6Al-4V	4	5	7	삼	7	8

6.2 공급망 고려 사항

표 13 : 공급망 요인

재료	글로벌 가용성	리드 타임 (주)	공급 업체 다양성	가격 안정성	재활용성
C63000	높은	5-7	높은	중간	높은
CuAl10Ni5Fe4	높은	5-7	높은	중간	높은
C63200	높은	4-6	높은	중간	높은
C95400	높은	3-5	높은	중간	높은
C95800	중간-높음	5-8	중간	저중도	높은
17-4ph ss	매우 높음	2-4	매우 높음	중간	높은
인코넬 625	중간	8-12	중간	낮은	중간
Ti-6Al-4V	중간	10-14	중간	낮은	중간

7. 응용 프로그램 별 동등성

표 14 : 응용 프로그램 별 권장 대안

애플리케이션	첫 번째 선택	두 번째 선택	세 번째 선택	핵심 선택 계수
항공 우주 베어링	C63000	C63020	Ti-6Al-4V	강도 대 중량
해양 샤프트	C63000	C95800	인코넬 625	내식성
Oil & gas valves	C63000	C95800	17-4ph	압력 용량
중장비 기어	C63000	C63200	17-4ph	내마모성
첨단 응용 프로그램	C63000	인코넬 625	C95800	온도 안정성
구조 구성 요소	C63000	C63200	17-4ph	피로 저항
패스너	C63000	17-4ph	Ti-6Al-4V	힘
부싱과 베어링	C63000	C63200	C95400	로드 용량

8. 동등한 재료에 대한 선택 방법론

표 15 : 재료 선택에 대한 의사 결정 매트릭스

선택 계수	무게	C63000	CuAl10Ni5Fe4	C63200	17-4ph ss	C95800	인코넬 625
기계적 강도	25%	9	8	8	9	8	9
내식성	20%	8	8	8	7	9	10
내마모성	15%	9	8	9	7	8	7
비용 효율성	15%	7	7	7	8	6	4
가공성	10%	6	6	7	5	6	4
유효성	10%	8	8	8	9	7	6
용접성	5%	5	5	6	8	6	8
가중 점수	100%	8.05	7.65	7.90	7.70	7.65	7.40

9. 지역 시장 가용성 및 가격 추세

표 16 : 지역 가용성 및 가격 변동

지역	C63000 가용성	가격 지수	주요 공급 업체	수입 고려 사항
북아메리카	높은	100	Copper & Brass Fabricators Council members	국내 공급 강력한
X40CrMoV5-1 열간 가공 공구강은 다양한 응용 분야와 전 세계적으로 사용됩니다.	높은	105-110	Kme, Wieland, Aurubis	EU 자료 인증
중국	중간-높음	85-95	Ningbo, 상하이 구리 합금 공급 업체	품질 검증이 필요했습니다
일본	중간	110-120	JX Nippon Mining, Mitsubishi 재료	고품질, 프리미엄 가격
인도	중간	90-100	힌두 스탄 구리, 지역 파운드리	가변 품질
중동	저중도	115-125	대부분 수입	수입 관세, 리드 타임
호주	중간	110-120	지역 유통 업체	운송 비용 요인

표 17 : 5 년 가격 추세 분석 (색인 : 2020 = 100)

년도	C63000	C63200	C95800	17-4ph ss	구리 지수	니켈 색인
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
2024년	125	122	130	115	128	140
2025*	120	118	128	118	125	138

*예상 값

10. 결론 및 조달 권장 사항

C63000 알루미늄 청동은 고강도, 우수한 부식성 및 마모 특성이 필요한 까다로운 응용 분야에서 탁월한 성능을 제공합니다. 가장 직접적인 동등한 대안은 유럽 표준 CUAL10NI5FE4 및 중국 표준 QAL10-5-5에서 발견되며, 이는 최소한의 비용 변동으로 매우 유사한 성능 특성을 제공합니다.

C63200은 비슷하거나 약간 낮은 비용으로 약간 더 나은 가공성 및 유사한 기계적 특성을 가진 훌륭한 대안을 제시합니다. 특히 해양 환경에서 극심한 부식 요구 사항이있는 응용의 경우 C95800 니켈 알루미늄 청동은 우수한 성능과 수명을 통해 5-10% 더 높은 비용을 정당화 할 수 있습니다.

조달 전문가에게는 다음과 같은 전략적 권장 사항이 적용됩니다.

공급망 위험을 완화하기 위해 여러 지역의 여러 공급 업체와의 관계를 개발합니다.
구성 및 속성을 확인하기 위해 항상 자료 인증 문서를 요청하십시오.
초기 재료 비용뿐만 아니라 유지 보수 및 교체 빈도를 포함한 총 소유 비용을 고려하십시오.
비정규 적용의 경우 잠재적 비용 절약 대안으로 17-4ph 스테인레스 스틸을 평가하십시오.
알루미늄 청동 비용에 크게 영향을 미치기 때문에 구리 및 니켈 상품 가격을 모니터링합니다.
가격 변동성 또는 공급 제약 기간 동안 중요한 구성 요소의 안전 재고 유지
비상 상황에 대한 표준화 된 재료 대체 프로토콜을 개발하십시오

이 분석에 제시된 동등성 요소를 신중하게 평가함으로써, 조달 전문가와 엔지니어는 C63000 알루미늄 청동에 대한 대안을 선택할 때 정보에 근거한 결정을 내릴 수 있으며, 비용 고려 사항 및 공급망 탄력성과 성능 요구 사항의 균형을 맞추십시오.