C95500 Aluminiowy brąz i jego równoważne alternatywy: Analiza wydajności i kosztów

1. Wprowadzenie

C95500 Aluminiowy brąz jest premium niklowo-aluminiowy stop brązu rozpoznawany za wyjątkowe właściwości mechaniczne, odporność na zużycie i doskonałą wydajność korozji, szczególnie w wymagających zastosowaniach morskich i lotniczych. Ta kompleksowa analiza analizuje C95500 wraz z potencjalnymi równoważnymi alternatywami, zapewniając specjalistów ds. Zakupów, inżynierów i specjalistów ds. Wyboru materiałów w szczegółowych porównaniach składu chemicznego, właściwości mechanicznych, wzglętów produkcyjnych i wskaźników wydajności kosztów. Niniejszy przewodnik ma na celu ułatwienie świadomego podejmowania decyzji przy pozyskiwaniu materiałów do krytycznych zastosowań wymagających wysokiej wytrzymałości, doskonałej odporności na zużycie i ochrony korozji.

2. C95500 Aluminiowy brąz: specyfikacje podstawowe

Tabela 1: Skład chemiczny C95500 Aluminium (%)

Glin	Cu	Fe	Pb	Mn	W	I	Zn
10.5-11.5	Rem.	3,0-5,0	00,03 maks	3,5 Max	3,0-5,5	00,5 maks	00,3 maks
11.0*	78,5*	4.0*	–	1.0*	5.0*	0.15*	0.1*

*Wartości nominalne

Tabela 2: Właściwości mechaniczne C95500 Aluminium brąz

Nieruchomość	Wartość	Jednostka
Wytrzymałość na rozciąganie	650-760	MPa
Siła plonowania	280-340	MPa
Wydłużenie	15-25	%
Twardość Brinella	170-220	HB
Gęstość	7,5	g/cm³
Moduł sprężystości	110	GPa
Przewodność cieplna	42	W/m · k
Współczynnik rozszerzalności cieplnej	16.2	μm/m · k
Przewodnictwo elektryczne	8	% IACS

3. Bezpośrednie równoważne alternatywy dla C95500

3.1 Międzynarodowe równoważniki standardowe

Tabela 3: Międzynarodowe równoważniki dla C95500

Kraj	Standard	Przeznaczenie	Poziom równoważności
USA	ASTM	Amerykański C95500	Odniesienie
Europa	W	Cual11fe5ni5	Wysoki
Niemcy	OD	QUE11N5FE5	Wysoki
Wielka Brytania	BS	CA105	Wysoki
Japonia	JIS	CAC707	Średni-wysoki
Chiny	GB	ZCUal11ni5fe5	Wysoki
Rosja	GOST	Brazhnmts 11-6-6	Średni-wysoki
Międzynarodowy	ISO	QUE11N5FE5	Wysoki

3.2 Porównanie składu chemicznego

Tabela 4: Porównanie składu chemicznego C95500 i jego bezpośrednich równoważników (%)

Stop	Standard	Glin	Cu	Fe	Pb	Mn	W	I	Inni
C95500	ASTM	10.5-11.5	Rem.	3,0-5,0	00,03 maks	3,5 Max	3,0-5,5	00,5 maks	Zn ≤ 0,3
Cual11fe5ni5	W	10.0-12.0	Rem.	4.0-6.0	00,02 maks	2,0 maks	4.0-6.0	00,5 maks	Zn ≤ 0,5
CA105	BS	10.0-11.5	Rem.	4.0-5.5	00,01 maks	2,0 maks	4.5-6.0	00,3 maks	Zn ≤ 0,5
CAC707	JIS	10.0-12.0	Rem.	3,0-5,0	00,05 maks	2,0 maks	4.0-6.0	0.6 Max	Zn ≤1,0
ZCUal11ni5fe5	GB	10.0-12.0	Rem.	4.0-6.0	00,02 maks	2,0 maks	4.0-6.0	00,5 maks	Zn ≤ 0,5

3.3 Porównanie właściwości mechanicznych

Tabela 5: Porównanie właściwości mechanicznych C95500 i bezpośrednich równoważników

Stop	Wytrzymałość na rozciąganie (MPa)	Granica plastyczności (MPa)	Wydłużenie (%)	Twardość (HB)
C95500 (ASTM)	650-760	280-340	15-25	170-220
Que11fe5ni5 (en)	650-750	280-350	15-22	170-220
CA105 (BS)	650-750	280-335	15-20	175-220
CAC707 (po prostu)	620-730	270-330	15-20	165-215
ZCUAL11NI5FE5 (GB)	650-750	280-340	15-22	170-220

4. Alternatywne kategorie materiałów

4.1 Inne gatunki brązu aluminium

Tabela 6: Porównanie alternatywnych gatunków brązu

Stop	NAS#	Kluczowe różnice	Koszt względny	Ocena wydajności
C95800	C95800	Niższy AL, wyższy Ni, lepsza odporność na korozję	110%	Bardzo wysoki
C95400	C95400	Niższe Ni, zmniejszona wytrzymałość i odporność na korozję	85%	Średni-wysoki
C95900	C95900	Wyższa AL, zwiększona twardość, mniej plastyczna	105%	Wysoki
C63000	C63000	Inny stosunek al-Ni, wyższa wytrzymałość	115%	Bardzo wysoki
C63200	C63200	Niższa AL, lepsza plastyczność, podobna siła	110%	Wysoki

4.2 Nickel aluminiowe równoważniki brązu

Tabela 7: Nickel aluminiowe równoważniki brązu

Stop	NAS#	Kluczowy kompozycja	Kluczowe właściwości	Wskaźnik kosztów do C95500	Najlepsze aplikacje
C95800	C95800	CU-9AL-4FE-4NI	Najwyższa korozja wody morskiej	110%	Morskie śmigła, zawory
C95700	C95700	CU-12AL-6FE-2NI	Wyższa twardość, niższa plastyczność	95%	Łożyska wytrzymałe
C96900	C96900	CU-16AL-3FE-4NI	Bardzo wysoka wytrzymałość i odporność na zużycie	130%	Komponenty lotnicze
C96400	C96400	CU-11AL-6FE-3NI-3MN	Doskonała odporność na zużycie	105%	Przesuwane komponenty
C95520	C95520	Z 11al-4fe-5ni-si	Zwiększona maszyna	105%	Precyzyjne elementy

4.3 Alternatywne kategorie materiałów

Tabela 8: Alternatywne materiały z brązu bez aluminium

Kategoria materialna	Przykładowa ocena	Wydajność porównawcza	Wskaźnik kosztów	Nakładanie się aplikacji
Brąz manganu	C86300	Niższa odporność na korozję, podobna wytrzymałość	80%	Średni
Stal nierdzewna	17-4ph	Wyższa siła, niższe tarcia	90%	Średni-wysoki
Stopy niklu	Monel K-500	Doskonała korozja, wyższa siła, wyższy koszt	175%	Wysoki dla morskiej
Duplex ss	2205	Dobra korozja, niższa odporność na zużycie	95%	Średni
Stopy tytanu	Ti-6Al-4V	Wyższa siła do masy, znacznie wyższy koszt	250%	Średni

5. Analiza kosztów wydajności

5.1 Wskaźnik kosztów materiałów względnych

Tabela 9: Wskaźnik kosztów materiału względnego (C95500 = 100)

Materiał	Koszt surowca	Koszt przetwarzania	Całkowity wskaźnik kosztów	Trend kosztów (2 lata)
C95500	100	100	100	Stabilny
Que11fe5ni5 (en)	95-105	95-105	95-105	Stabilny
C95800	105-115	100-110	103-113	Niewielki wzrost
C95400	80-90	90-100	83-93	Stabilny
C63000	110-120	105-115	108-118	Wzrastający
17-4ph ss	85-95	95-105	88-98	Lotny
Monel K-500	170-190	150-170	165-185	Wzrastający

5.2 Ocena wydajności według aplikacji

Tabela 10: Ocena wydajności według aplikacji (skala 1-10, 10 = najlepsza)

Materiał	Zastosowania morskie	Przemysł lotniczy	Oil & Gas	Przemysł ciężki	Ogólna ocena wartości
C95500	9	8	8	9	8,5
Cual11fe5ni5	9	8	8	9	8,5
C95800	10	8	9	8	8.8
C95400	7	6	7	8	7.0
C63000	8	9	8	9	8,5
17-4ph ss	7	8	8	8	7.8
Monel K-500	10	9	9	7	8.8

6. Rozważania produkcyjne

6.1 Porównanie przetwarzania

Tabela 11: Przydatność procesu produkcyjnego (skala 1-10, 10 = doskonała)

Materiał	Casting piasku	Odlewanie odśrodkowe	Casting inwestycyjny	Obrabialność	Spawalność	Odpowiedź na obróbkę cieplną
C95500	8	9	7	6	6	8
Cual11fe5ni5	8	9	7	6	6	8
C95800	8	9	7	6	7	8
C95400	9	8	7	7	5	7
C63000	8	9	8	6	5	9
17-4ph ss	6	7	8	5	8	9
Monel K-500	6	7	7	4	7	8

6.2 Rozważania łańcucha dostaw

Tabela 12: Czynniki łańcucha dostaw

Materiał	Globalna dostępność	Czas realizacji (tygodnie)	Różnorodność dostawców	Stabilność cen	Możliwość recyklingu
C95500	Średni-wysoki	4-6	Średni-wysoki	Średni	Wysoki
Cual11fe5ni5	Średni-wysoki	4-6	Średni-wysoki	Średni	Wysoki
C95800	Średni	5-8	Średni	Średnio-niski	Wysoki
C95400	Wysoki	3-5	Wysoki	Średni-wysoki	Wysoki
C63000	Średni	5-7	Średni	Średni	Wysoki
17-4ph ss	Wysoki	3-5	Wysoki	Średni	Wysoki
Monel K-500	Niskie średnio	8-12	Niskie średnio	Niski	Średni-wysoki

7. Równoważność specyficzna dla aplikacji

Tabela 13: Zalecane alternatywy według aplikacji

Podanie	Pierwszy wybór	Drugi wybór	Trzeci wybór	Kluczowy współczynnik wyboru
Morskie śmigła	C95800	C95500	Monel K-500	Korozja wody morskiej
Siedzenia zaworów	C95500	C63000	17-4ph	Odporność na zużycie
Łożyska samolotu	C95500	C63000	C95900	Siła/trwałość
Sprzęt morski	C95800	C95500	2205 Duplex SS	Odporność na korozję
Komponenty pompy	C95500	C95800	C95400	Odporność na erozję
Przekładnie i zębniki	C95500	C63000	17-4ph	Siła zmęczenia
Nosić płyty	C95900	C95500	C86300	Odporność na ścieranie
Tuleje	C95500	C95400	C95520	Łożyska/zużycie obciążenia

8. Metodologia selekcji dla równoważnych materiałów

Tabela 14: Matryca decyzyjna do wyboru materiału

Czynnik wyboru	Waga	C95500	Cual11fe5ni5	C95800	C95400	C63000	17-4ph ss
Siła mechaniczna	20%	8	8	8	7	9	9
Odporność na korozję	25%	8	8	9	7	8	7
Odporność na zużycie	20%	9	9	8	8	9	7
Opłacalność	15%	7	7	6	8	6	7
Obrabialność	10%	6	6	6	7	6	5
Dostępność	10%	7	7	6	9	7	8
Ważony wynik	100%	7,85	7,85	7.70	7.45	7.95	7.40

9. Regionalna dostępność rynku i trendy cenowe

Tabela 15: Dostępność regionalna i zmiany cenowe

Region	Dostępność C95500	Wskaźnik cen	Wiodący dostawcy	Rozważania dotyczące importu
Ameryka Północna	Wysoki	100	Columbia Metals, Concast Metals	Solidne dostawy krajowe
Europa	Średni-wysoki	105-115	Kme, stopy LeBronze	Certyfikaty materiałowe UE
Chiny	Średni-wysoki	85-95	Różne odlewnie	Weryfikacja jakości krytyczna
Japonia	Średni	115-125	Mitsubishi Materials, Jx Nippon	Jakość premium, wyższy koszt
Indie	Średni	90-100	Wiele odlewni	Zmienna spójności jakości
Środkowy Wschód	Niskie średnio	120-130	Głównie importowane	Obowiązki importowe, czasy realizacji
Australia	Średni	115-125	Regionalni dystrybutorzy	Koszty transportu znaczące

Tabela 16: Pięcioletnia analiza trendów cenowych (wskaźnik: 2020 = 100)

Rok	C95500	C95800	C95400	C63000	17-4ph ss	Indeks miedzi	Indeks niklu
2020	100	100	100	100	100	100	100
2021	120	125	118	122	110	125	135
2022	135	142	130	138	118	135	150
2023	130	138	125	132	120	130	145
2024	125	132	120	128	115	125	140
2025*	122	130	115	125	112	120	135

*Prognozowane wartości

10. Zalecenia dotyczące wniosków i zamówień

C95500 Brąz niklu-aluminiowy oferuje wyjątkową wydajność w wymagających zastosowaniach wymagających kombinacji wysokiej wytrzymałości, doskonałej odporności na zużycie i dobrych właściwości korozji. Najbardziej bezpośrednie równoważne alternatywy znajdują się w europejskim standardowym standardowym CUAL11FE5NI5 i chińskim standardowym ZCUal11ni5Fe5, które oferują bardzo podobne charakterystyki wydajności z minimalnymi zmianami kosztów.

W przypadku zastosowań wymagających doskonałej odporności na korozję wody morskiej, C95800 zapewnia lepszą wydajność przy niewielkim wzrostowi kosztów o 5-10%. W przypadku mniej wymagających aplikacji C95400 oferuje dobrą wydajność przy około 10-15% niższych kosztach i większej dostępności. C63000 przedstawia realną alternatywę dla zastosowań wymagających wyższej wytrzymałości, choć przy nieco wyższych kosztach.

W przypadku specjalistów ds. Zamówień obowiązują następujące zalecenia strategiczne:

Zawsze żądaj dokumentacji certyfikacji materialnej z analizą chemiczną w celu weryfikacji zgodności z kompozycją
Rozważ całkowity koszt własności, w tym konserwacja cyklu życia i koszty wymiany
Rozwijaj relacje z wieloma wykwalifikowanymi dostawcami w celu zapewnienia odporności łańcucha dostaw
W przypadku krytycznych aplikacji morskich sprawdź określone dane dotyczące wydajności korozji w odpowiednich środowiskach
Monitoruj ceny niklu jako wiodący wskaźnik, ponieważ treść niklu znacząco wpływa na koszty materiału
Wdrożyć materialne protokoły zatwierdzenia równoważności, aby w razie potrzeby ułatwić podstawienia
Rozważ regionalne różnice cenowe podczas pozyskiwania dużych projektów
W przypadku zastosowań o dużej objętości oceń wykonalność długoterminowych umów o podaż w celu ustabilizowania cen
Zachowaj zapasy bezpieczeństwa krytycznych elementów w okresach zmienności cen towarów

Dzięki dokładnie oceniając czynniki równoważności przedstawione w tej analizie, specjaliści ds. Zakupów i inżynierowie mogą podejmować świadome decyzje przy wyborze alternatyw dla brązu aluminiowego C95500, równoważenie wymagań dotyczących wydajności z względami kosztów i zapewnienie odporności łańcucha dostaw w dynamicznym środowisku rynku.