1. Introdução

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

Tabela 1: Composição química do bronze de alumínio C63200 (%)

AlCuFePbMnDentroE
8.7-9.5Rem.3.5-4.30.02 máx1,2-2,04.0-4.800,1 máx.
9.0000*82.0000*4.0000*1.6000*4.0000*

*Valores nominais

Tabela 2: Propriedades mecânicas do bronze de alumínio C63200

PropriedadeValorUnidade
Resistência à tracção621-950MPa
Força de rendimento310-365MPa
Alongamento9-25%
Dureza Brinell120-210HB
Densidade7.6g/cm³
Módulos de elasticidade110GPa
Condutividade térmica42S/m·K
Coeficiente de Expansão Térmica16.2μm/m·K
Condutividade elétrica7% IACS

3. Direct Equivalent Alternatives to C63200

3.1 Equivalentes de padrão internacional

Table 3: International Standards Equivalents for C63200

PaísPadrãoDesignaçãoNível de equivalência
EUAASTMUNS C63200Referência
EuropaDENTROCuAl10Ni5Fe4Alto
AlemanhaA PARTIR DECuAl10Ni5Fe4Alto
Reino UnidoBSCA106Alto
JapãoELECAC702Médio
ChinaGBQAl10-4-4Alto
RússiaGOSTBrAZhNMts 9-4-4-1Médio
InternacionalISOSEASF10F5N5Médio-alto

3.2 Comparação de composição química

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

LigaPadrãoAlCuFePbMnDentroEOutros
C63200ASTM8.7-9.5Rem.3.5-4.30.02 máx1,2-2,04.0-4.800,1 máx.
CuAl10Ni5Fe4DENTRO8.5-10.5Rem.3,0-5,00.02 máx00,5-2,54.0-6.000,1 máx.Zn≤0,5
CA106BS8.8-10.0Rem.3,0-5,000,01 máx.0.5-2.04.0-5.500,1 máx.Zn≤0,5
CAC702ELE8.5-10.0Rem.2,0-4,000,05 máx.1.5-3.04.0-5.500,3 máx.
QAl10-4-4GB9.0-10.5Rem.3,5-5,000,01 máx.0.5-2.04.0-5.000,1 máx.

3.3 Comparação de propriedades mecânicas

Table 5: Mechanical Properties Comparison of C63200 and Direct Equivalents

LigaResistência à tração (MPa)Força de rendimento (MPa)Alongamento (%)Dureza (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 categorias de materiais alternativos

4.1 Outros notas de bronze de alumínio

Tabela 6: comparação alternativa de bronze de alumínio

LigaNÓS#Al (%)Principais diferençasCusto relativoClassificação de desempenho
C63000C630009,0-11,0Higher Al, similar properties105%Alto
C63020C6302010.0-11.5Higher strength, less ductile110%Alto
C62300C623008.5-10.0Ni inferior, força reduzida85%Médio-alto
C95400C9540010.0-11.5Sem Ni, menor resistência à corrosão80%Médio
C95500C9550010.0-11.5Contém Ni, maior força90%Alto

4.2 Alternativas de bronze de alumínio de níquel

Tabela 7: Alternativas de bronze de alumínio de níquel

LigaNÓS#Composição -chavePropriedades principaisCost Ratio to C63200Melhores aplicações
C95800C95800Cu-9AL-4FE-4NIMaior resistência à corrosão115%Marine propellers, pumps
C95700C95700Cu-12al-6fe-2niMaior força, menor ductilidade110%Rolamentos para serviços pesados
C95900C95900Cu-12al-6ni-2.5feExcelente resistência ao desgaste120%Peças de trem de pouso aeronaves

4.3 alternativas de bronze não alumínio

Tabela 8: Materiais Alternativos de Bronze Não Alumínio

Categoria de materialExemplo de ligaComparação de propriedades -chaveRazão de custoCompatibilidade
Bronze de fósforoC52400Menor resistência, melhor condutividade elétrica75%Médio
Bronze de manganêsC86300Higher strength, lower corrosion resistance80%Médio
Bronze de silícioC87300Melhor usinabilidade, menor resistência ao desgaste85%Médio
Cobre BerílioC17200Maior força, excelentes propriedades da primavera180%Médio-baixo
Níquel-SilverC75200Menor força, boa resistência à corrosão90%Baixo-médio

4.4 Alternativas não cobradas

Tabela 9: Materiais Alternativos Baseados

Categoria de materialGrau de exemploDesempenho comparativoRazão de custoSobreposição de aplicativos
Aço inoxidável316LMaior força, menor atrito65%Médio
Ligas de níquelMonéis 400Resistência superior à corrosão, maior custo160%Alto para fuzileiros navais
Ligas de titânioTi-6al-4VMaior custo para peso, custo muito maior280%Baixo-médio
Engineered PlasticsPEEKLightweight, self-lubricating, lower strength85%Baixo
Rolamentos compostosPTFE/FiberBaixo atrito, capacidade de carga limitada70%Muito baixo

5. Análise de custo-desempenho

5.1 Índice de custo de material relativo

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

MaterialCusto da matéria-primaCusto de processamentoÍNDICE DE CUSTOS TOTALTendência de custo (2 anos)
C63200100100100Estável
Cual10ni5fe4 (en)95-10595-10595-105Estável
C63000100-110100-105100-108Pequeno aumento
C9540075-8590-10080-90Estável
C95800110-120105-115110-120Aumentando
316L Stainless55-6570-8060-70Volátil
Monéis 400150-170140-160145-165Aumentando
PEEK160-18040-5080-90Estável

5.2 Classificação de desempenho por aplicação

Tabela 11: Classificação de desempenho por aplicação (escala 1-10, 10 = melhor)

MaterialMarinhoOil & GasAeroespacialMáquinas PesadasClassificação geral de valor
C6320098898,5
CuAl10Ni5Fe498898,5
C9540077687,5
C9580099888.8
316L Stainless77667,5
Monéis 40099767,0
PEEK67856.5

6. Considerações de fabricação

6.1 Comparação de processabilidade

Tabela 12: adequação do processo de fabricação (escala 1-10, 10 = excelente)

MaterialFundição de areiaFundição CentrífugaElenco de investimentoMaquinabilidadeSoldabilidade
C6320099876
CuAl10Ni5Fe499876
C9540089765
C9580089766
316L Stainless67858
Monéis 40067757
PEEKN / DN / DN / D8N / D

6.2 Considerações na cadeia de suprimentos

Tabela 13: Fatores da cadeia de suprimentos

MaterialDisponibilidade globalLíder de tempo (semanas)Diversidade de fornecedoresEstabilidade de preços
C63200Alto4-6AltoMédio
CuAl10Ni5Fe4Alto4-6AltoMédio
C95400Alto3-5AltoMédio
C95800Médio-alto5-8MédioBaixo-médio
316L StainlessMuito alto2-4Muito altoMédio
Monéis 400Médio6-10MédioBaixo
PEEKMédio3-5MédioAlto

7. Equivalência específica para aplicação

Tabela 14: Alternativas recomendadas por aplicação

InscriçãoPrimeira escolhaSegunda escolhaTerceira escolhaFator de seleção -chave
Marine bearingsC63200C95800Monéis 400Resistência à corrosão
Componentes da válvulaC63200CuAl10Ni5Fe4316LManuseio de pressão
Pump bushingsC63200C95400C95800Resistência ao desgaste
EngrenagensC63200C95500Hardened steelForça
Componentes hidráulicosC63200CuAl10Ni5Fe4PEEKCapacidade de pressão
acessórios para aeronavesC63200C95900Ti-6al-4VWeight optimization
Equipamento offshoreC63200C95800Monéis 400Resistência à corrosão

8. Metodologia de seleção para materiais equivalentes

Tabela 15: Matriz de decisão para seleção de material

Fator de seleçãoPesoC63200CuAl10Ni5Fe4C95800316L SSMonéis 400PEEK
Força mecânica20%998875
Resistência à corrosão25%889799
Resistência ao desgaste20%998676
Custo-efetividade15%776856
Disponibilidade10%887967
Processability10%888768
Pontuação ponderada100%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.