1. Introdução

O bronze de alumínio C95400 é uma liga baseada em cobre amplamente usada, avaliada em sua excelente combinação de força, resistência ao desgaste e resistência moderada à corrosão em aplicações industriais. Esta análise abrangente examina C95400, juntamente com suas potenciais alternativas equivalentes, fornecendo especialistas em compras, engenheiros e profissionais de seleção de materiais com comparações detalhadas de composição química, propriedades mecânicas, considerações de fabricação e índices de custo-desempenho. Este guia tem como objetivo facilitar a tomada de decisão informada ao adquirir materiais para aplicações em marítimos, equipamentos industriais, componentes de válvulas e setores de engenharia geral.

2. C95400 Bronze de alumínio: especificações de linha de base

Tabela 1: Composição química do bronze de alumínio C95400 (%)

AlCuFePbMnDentroEZn
10.0-11.5Rem.2.5-4.500,05 máx.00,5 máx.1,5 máx.00,5 máx.0.8 Max
11.0*83.0*4.0*0.3*1.0*0.2*0.5*

*Valores nominais

Tabela 2: Propriedades mecânicas do bronze de alumínio C95400

PropriedadeValorUnidade
Resistência à tracção585-690MPa
Força de rendimento240-310MPa
Alongamento12-20%
Dureza Brinell150-190HB
Densidade7h45g/cm³
Módulos de elasticidade110GPa
Condutividade térmica50S/m·K
Coeficiente de Expansão Térmica16.4μm/m·K
Condutividade elétrica12% IACS

3. Alternativas equivalentes diretas para C95400

3.1 Equivalentes de padrão internacional

Tabela 3: Equivalentes de padrões internacionais para C95400

PaísPadrãoDesignaçãoNível de equivalência
EUAASTMUS C95400Referência
EuropaDENTROQue11fe4Alto
AlemanhaA PARTIR DESEESF10F3Médio-alto
Reino UnidoBSAB2Alto
JapãoELECA406Médio-alto
ChinaGBZCual10Fe3Alto
RússiaGOSTBrazh 9-4Médio
InternacionalISOSEESF10F3Médio-alto

3.2 Comparação de composição química

Tabela 4: Comparação de composição química de C95400 e seus equivalentes diretos (%)

LigaPadrãoAlCuFePbMnDentroEOutros
C95400ASTM10.0-11.5Rem.2.5-4.500,05 máx.00,5 máx.1,5 máx.00,5 máx.Zn≤0,8
Que11fe4DENTRO10.0-12.0Rem.3,0-5,00.02 máx2,0 máx.1,0 máx.0.6 máxZn≤0,5
AB2BS10.0-11.5Rem.3,0-5,000,01 máx.1,5 máx.1,5 máx.00,4 máx.Zn≤0,5
CA406ELE9,0-11,0Rem.2,0-4,000,05 máx.1,5 máx.1,0 máx.00,5 máx.Zn≤1,0
ZCual10Fe3GB9,0-11,0Rem.2.5-4.000,01 máx.00,5 máx.1,0 máx.00,3 máx.Zn≤0,5

3.3 Comparação de propriedades mecânicas

Tabela 5: Comparação de propriedades mecânicas de C95400 e equivalentes diretos

LigaResistência à tração (MPa)Força de rendimento (MPa)Alongamento (%)Dureza (HB)
C95400 (ASTM)585-690240-31012-20150-190
Que11fe4 (en)600-700250-32010-18160-200
AB2 (BS)580-680240-30010-18150-190
CAC406 (ele)550-650220-28012-22140-180
ZCual10Fe3 (GB)570-670230-30010-20145-185

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
C95500C9550010.5-11.5Contém Ni, maior força110%Alto
C95800C958008,5-9,5NI mais alta, melhor resistência à corrosão120%Muito alto
C95900C9590011.5-13.0AL mais alto, dureza aumentada115%Alto
C95700C9570011,0-12,0Contém Ni, maior força115%Alto
C63000C630009,0-11,0Ni mais alto, força superior130%Muito alto

4.2 Outras alternativas de bronze

Tabela 7: Outras alternativas de bronze

LigaNÓS#Composição -chavePropriedades principaisRazão de custo para C95400Melhores aplicações
C90300C90300Cu-Sn-ZnBoas propriedades de rolamento, menor força90%Aplicações de baixa pressão
C86300C86300Cu-Mn-Zn-FeAlta resistência, menor resistência à corrosão85%Aplicações de desgaste
C93200C93200Cu-Sn-Pb-ZnExcelentes propriedades de rolamento, menor força80%Rolamentos e buchas
C95200C95200Cu-Al-FeAL mais baixo, ductilidade melhorada95%Componentes gerais
C61300C61300Cu-al-FuMaior força, melhor corrosão125%Aplicações marítimas

4.3 Alternativas não cobradas

Tabela 8: Materiais Alternativos à base de cobre

Categoria de materialGrau de exemploDesempenho comparativoRazão de custoSobreposição de aplicativos
Ferro dúctil65-45-12Maior força, menor corrosão45%Médio
Aço carbono1045Maior força, baixa corrosão40%Baixo-médio
Aço inoxidável316Força moderada, melhor corrosão85%Médio-alto
Liga de alumínio7075-T6Menor peso, menos resistente ao desgaste80%Baixo
Bronze de alumínio de níquelC95800Maior resistência à corrosão, mais cara120%Alto

5. Análise de custo-desempenho

5.1 Índice de custo de material relativo

Tabela 9: Índice de Custo de Material Relativo (C95400 = 100)

MaterialCusto da matéria-primaCusto de processamentoÍNDICE DE CUSTOS TOTALTendência de custo (2 anos)
C95400100100100Estável
Que11fe4 (en)95-10595-10595-105Estável
C95500105-115100-110103-113Pequeno aumento
C95800115-125105-115110-120Aumentando
C9030085-9590-10087-97Estável
316 SS80-9085-9582-92Volátil
Ferro dúctil40-5045-5542-52Estável

5.2 Classificação de desempenho por aplicação

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

MaterialBombas marinhasVálvulas industriaisRolamentos geraisUse componentesClassificação geral de valor
C9540078887,8
Que11fe478887,8
C9550088998,5
C9580099888,5
C9030067866.8
316 SS87666.8
Ferro dúctil46765.8

6. Considerações de fabricação

6.1 Comparação de processabilidade

Tabela 11: adequação do processo de fabricação (escala 1-10, 10 = excelente)

MaterialFundição de areiaFundição CentrífugaElenco de investimentoMaquinabilidadeSoldabilidadeResposta ao tratamento térmico
C95400987757
Que11fe4987757
C95500887658
C95800887668
C90300988876
316 SS678587
Ferro dúctil975658

6.2 Considerações na cadeia de suprimentos

Tabela 12: Fatores da cadeia de suprimentos

MaterialDisponibilidade globalLíder de tempo (semanas)Diversidade de fornecedoresEstabilidade de preçosReciclabalidade
C95400Alto3-5AltoMédio-altoAlto
Que11fe4Alto3-5AltoMédio-altoAlto
C95500Médio-alto4-6Médio-altoMédioAlto
C95800Médio5-8MédioMédioAlto
C90300Muito alto2-4Muito altoAltoAlto
316 SSMuito alto2-3Muito altoMédioMuito alto
Ferro dúctilMuito alto1-3Muito altoAltoMuito alto

7. Equivalência específica para aplicação

Tabela 13: Alternativas recomendadas por aplicação

InscriçãoPrimeira escolhaSegunda escolhaTerceira escolhaFator de seleção -chave
Bombas marinhasC95800C95400316 SSResistência à corrosão
Válvulas industriaisC95400C95500Ferro dúctilClassificação de pressão/temperatura
Use pratosC95400C95900C86300Resistência à abrasão
Componentes da héliceC95800C95400316 SSCorrosão da água do mar
Rolamentos/buchasC95400C93200C90300Capacidade de carga/desgaste
Engrenagens geraisC95400C95500C63000Força/durabilidade
Componentes hidráulicosC95400C95500316 SSManuseio de pressão
Equipamento de mineraçãoC95400Ferro dúctilC86300Durabilidade/custo

8. Metodologia de seleção para materiais equivalentes

Tabela 14: Matriz de decisão para seleção de material

Fator de seleçãoPesoC95400Que11fe4C95500C95800316 SSFerro dúctil
Força mecânica20%778876
Resistência à corrosão20%778994
Resistência ao desgaste15%889867
Custo-efetividade15%887679
Maquinabilidade10%776656
Castabilidade10%998869
Disponibilidade10%998799
Pontuação ponderada100%7.707.707,857,757.156,75

9. Disponibilidade regional de mercado e tendências de preços

Tabela 15: Disponibilidade regional e variações de preços

RegiãoDisponibilidade C95400Índice de preçosFornecedores principaisConsiderações de importação
América do NorteMuito alto100Metais de concassagem, bronze avançadoFornecimento doméstico robusto
EuropaAlto105-110Kme, WielandCertificações de materiais da UE
ChinaMuito alto80-90Várias fundiçõesVerificação de qualidade essencial
JapãoMédio-alto110-120Sambo, Mitsubishi MateriaisQualidade premium, custo mais alto
ÍndiaAlto85-95Múltiplas fundiçõesA consistência da qualidade varia
Médio OrienteMédio115-125Principalmente importadoDireitos de importação, tempo de entrega mais longos
AustráliaMédio110-120Distribuidores regionaisCustos de transporte significativos

Tabela 16: Análise de tendência de preços de cinco anos (índice: 2020 = 100)

AnoC95400C95500C95800316 SSÍndice de cobreÍndice de alumínio
2020100100100100100100
2021120122125108125130
2022135138142116135145
2023128132138118130135
2024122125132112125130
2025*118122130110120125

*Valores projetados

10. Recomendações de conclusão e compras

O bronze de alumínio C95400 permanece uma liga versátil e amplamente usada para aplicações industriais que requerem boa resistência, resistência ao desgaste e desempenho moderado da corrosão. As alternativas equivalentes mais diretas são encontradas no Standard Cual11Fe4 e no British Standard AB2, que oferecem características de desempenho quase idênticas com variações mínimas de custo.

Para aplicações que exigem resistência superior à corrosão, particularmente em ambientes de água do mar, o bronze de alumínio de níquel C95800 oferece vantagens significativas de desempenho que podem justificar seu prêmio de custo de 10 a 20%. Para aplicações priorizando a resistência e a força do desgaste, o C95500 fornece desempenho aprimorado a um aumento modesto de custo.

Para profissionais de compras, as seguintes recomendações estratégicas se aplicam:

  1. Combine a seleção de materiais com precisão aos requisitos de aplicação para evitar excesso de especificação e custos desnecessários
  2. Sempre solicite documentação de certificação de material para verificar composição e propriedades
  3. Considere o custo total de propriedade, incluindo ciclos de manutenção, não apenas o preço inicial de compra
  4. Para aplicações não críticas e moderadas em ambientes não corrosivos, avalie o ferro dúctil como uma alternativa potencial de economia de custos
  5. Manter relacionamentos com vários fornecedores para garantir preços competitivos e continuidade de fornecimento
  6. Considere variações regionais de preços ao adquirir globalmente, principalmente para pedidos grandes
  7. Monitore as tendências de preços de commodities de cobre e alumínio como indicadores principais de movimentos de preços de bronze de alumínio
  8. Desenvolver tabelas de equivalência de material padronizado para substituições de emergência

Ao avaliar cuidadosamente os fatores de equivalência apresentados nesta análise, os especialistas e engenheiros de compras podem tomar decisões informadas ao selecionar alternativas ao bronze de alumínio C95400, equilibrando os requisitos de desempenho com considerações de custo e garantindo a resiliência da cadeia de suprimentos.