1. Introdução

O bronze de alumínio C95500 é uma liga de bronze de níquel-alumínio premium reconhecida por suas propriedades mecânicas excepcionais, resistência ao desgaste e desempenho superior de corrosão, particularmente em aplicações marinhas e aeroespaciais exigentes. Esta análise abrangente examina C95500, 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 críticas que requerem alta resistência, excelente resistência ao desgaste e proteção contra corrosão.

2. C95500 Bronze de alumínio: especificações de linha de base

Tabela 1: Composição química do bronze de alumínio C95500 (%)

AlCuFePbMnDentroEZn
10.5-11.5Rem.3,0-5,000,03 máx.3,5 máx.3.0-5.500,5 máx.00,3 máx.
11.0*78,5*4.0*1.0*5.0*0.15*0.1*

*Valores nominais

Tabela 2: Propriedades mecânicas do bronze de alumínio C95500

PropriedadeValorUnidade
Resistência à tracção650-760MPa
Força de rendimento280-340MPa
Alongamento15-25%
Dureza Brinell170-220HB
Densidade7,5g/cm³
Módulos de elasticidade110GPa
Condutividade térmica42S/m·K
Coeficiente de Expansão Térmica16.2μm/m·K
Condutividade elétrica8% IACS

3. Alternativas equivalentes diretas para C95500

3.1 Equivalentes de padrão internacional

Tabela 3: Equivalentes de padrões internacionais para C95500

PaísPadrãoDesignaçãoNível de equivalência
EUAASTMUNS C95500Referência
EuropaDENTROCual11fe5ni5Alto
AlemanhaA PARTIR DEQue11n5fe5Alto
Reino UnidoBSCA105Alto
JapãoELECAC707Médio-alto
ChinaGBZCual11ni5fe5Alto
RússiaGOSTBrazhnmts 11-6-6Médio-alto
InternacionalISOQue11n5fe5Alto

3.2 Comparação de composição química

Tabela 4: Comparação de composição química de C95500 e seus equivalentes diretos (%)

LigaPadrãoAlCuFePbMnDentroEOutros
C95500ASTM10.5-11.5Rem.3,0-5,000,03 máx.3,5 máx.3.0-5.500,5 máx.Zn≤0.3
Cual11fe5ni5DENTRO10.0-12.0Rem.4.0-6.00.02 máx2,0 máx.4.0-6.000,5 máx.Zn≤0,5
CA105BS10.0-11.5Rem.4.0-5.500,01 máx.2,0 máx.4.5-6.000,3 máx.Zn≤0,5
CAC707ELE10.0-12.0Rem.3,0-5,000,05 máx.2,0 máx.4.0-6.00.6 máxZn≤1,0
ZCual11ni5fe5GB10.0-12.0Rem.4.0-6.00.02 máx2,0 máx.4.0-6.000,5 máx.Zn≤0,5

3.3 Comparação de propriedades mecânicas

Tabela 5: Comparação de propriedades mecânicas de C95500 e equivalentes diretos

LigaResistência à tração (MPa)Força de rendimento (MPa)Alongamento (%)Dureza (HB)
C95500 (ASTM)650-760280-34015-25170-220
Que11fe5ni5 (en)650-750280-35015-22170-220
CA105 (BS)650-750280-33515-20175-220
CAC707 (justo)620-730270-33015-20165-215
ZCual11ni5fe5 (GB)650-750280-34015-22170-220

4 categorias de materiais alternativos

4.1 Outros notas de bronze de alumínio

Tabela 6: comparação alternativa de bronze de alumínio

LigaNÓS#Principais diferençasCusto relativoClassificação de desempenho
C95800C95800AL mais baixo, Ni mais alto, melhor resistência à corrosão110%Muito alto
C95400C95400Ni inferior, resistência reduzida e resistência à corrosão85%Médio-alto
C95900C95900Maior al, dureza aumentada, menos dúctil105%Alto
C63000C63000Diferente proporção de al-ni, maior força115%Muito alto
C63200C63200AL mais baixo, melhor ductilidade, força semelhante110%Alto

4.2 Equivalentes de bronze de alumínio de níquel

Tabela 7: equivalentes de bronze de alumínio de níquel

LigaNÓS#Composição -chavePropriedades principaisRazão de custo para C95500Melhores aplicações
C95800C95800Cu-9AL-4FE-4NICorrosão superior à água do mar110%Hélices marítimas, válvulas
C95700C95700Cu-12al-6fe-2niDureza mais alta, menor ductilidade95%Rolamentos para serviços pesados
C96900C96900Cu-16al-3Fe-4niResistência de força muito alta e desgaste130%Componentes aeroespaciais
C96400C96400Cu-11al-6fe-3ni-3mnExcelente resistência ao desgaste105%Componentes deslizantes
C95520C95520With-11al-4Fe-5ni-SiMáquina aprimorada105%Componentes de precisão

4.3 Categorias de materiais alternativos

Tabela 8: Materiais Alternativos de Bronze Não Alumínio

Categoria de materialGrau de exemploDesempenho comparativoRazão de custoSobreposição de aplicativos
Bronze de manganêsC86300Menor resistência à corrosão, força semelhante80%Médio
Aço inoxidável17-4phMaior força, menor atrito90%Médio-alto
Ligas de níquelMonel K-500Corrosão superior, maior força, custo mais alto175%Alto para fuzileiros navais
Duplex ss2205Boa corrosão, menor resistência ao desgaste95%Médio
Ligas de titânioTi-6al-4VMaior custo para peso, custo muito maior250%Médio

5. Análise de custo-desempenho

5.1 Índice de custo de material relativo

Tabela 9: Índice de custo de material relativo (C95500 = 100)

MaterialCusto da matéria-primaCusto de processamentoÍNDICE DE CUSTOS TOTALTendência de custo (2 anos)
C95500100100100Estável
Que11fe5ni5 (en)95-10595-10595-105Estável
C95800105-115100-110103-113Pequeno aumento
C9540080-9090-10083-93Estável
C63000110-120105-115108-118Aumentando
17-4PH ss85-9595-10588-98Volátil
Monel K-500170-190150-170165-185Aumentando

5.2 Classificação de desempenho por aplicação

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

MaterialAplicações marítimasAeroespacialOil & GasIndústria pesadaClassificação geral de valor
C9550098898,5
Cual11fe5ni598898,5
C95800108988.8
C9540076787,0
C6300089898,5
17-4PH ss78887,8
Monel K-500109978.8

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
C95500897668
Cual11fe5ni5897668
C95800897678
C95400987757
C63000898659
17-4PH ss678589
Monel K-500677478

6.2 Considerações na cadeia de suprimentos

Tabela 12: Fatores da cadeia de suprimentos

MaterialDisponibilidade globalLíder de tempo (semanas)Diversidade de fornecedoresEstabilidade de preçosReciclabalidade
C95500Médio-alto4-6Médio-altoMédioAlto
Cual11fe5ni5Médio-alto4-6Médio-altoMédioAlto
C95800Médio5-8MédioMédio-baixoAlto
C95400Alto3-5AltoMédio-altoAlto
C63000Médio5-7MédioMédioAlto
17-4PH ssAlto3-5AltoMédioAlto
Monel K-500Baixo-médio8-12Baixo-médioBaixoMédio-alto

7. Equivalência específica para aplicação

Tabela 13: Alternativas recomendadas por aplicação

InscriçãoPrimeira escolhaSegunda escolhaTerceira escolhaFator de seleção -chave
Hélice marinhoC95800C95500Monel K-500Corrosão da água do mar
Assentos da válvulaC95500C6300017-4phResistência ao desgaste
Rolamentos de aeronavesC95500C63000C95900Força/durabilidade
Equipamento offshoreC95800C955002205 Duplex SSResistência à corrosão
Componentes da bombaC95500C95800C95400Resistência à erosão
Engrenagens e pinhõesC95500C6300017-4phForça de fadiga
Use pratosC95900C95500C86300Resistência à abrasão
BuchasC95500C95400C95520Rolamento de carga/desgaste

8. Metodologia de seleção para materiais equivalentes

Tabela 14: Matriz de decisão para seleção de material

Fator de seleçãoPesoC95500Cual11fe5ni5C95800C95400C6300017-4PH ss
Força mecânica20%888799
Resistência à corrosão25%889787
Resistência ao desgaste20%998897
Custo-efetividade15%776867
Maquinabilidade10%666765
Disponibilidade10%776978
Pontuação ponderada100%7,857,857.707h457.957.40

9. Disponibilidade regional de mercado e tendências de preços

Tabela 15: Disponibilidade regional e variações de preços

RegiãoDisponibilidade C95500Índice de preçosFornecedores principaisConsiderações de importação
América do NorteAlto100Metais de Columbia, metais de concaixasFornecimento doméstico robusto
EuropaMédio-alto105-115Kme, ligas de LeBronzeCertificações de materiais da UE
ChinaMédio-alto85-95Várias fundiçõesVerificação da qualidade crítica
JapãoMédio115-125Mitsubishi Materials, JX NipponQualidade premium, custo mais alto
ÍndiaMédio90-100Múltiplas fundiçõesVariável de consistência da qualidade
Médio OrienteBaixo-médio120-130Principalmente importadoImportar tarefas, tempo de entrega
AustráliaMédio115-125Distribuidores regionaisCustos de transporte significativos

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

AnoC95500C95800C95400C6300017-4PH ssÍndice de cobreÍndice de níquel
2020100100100100100100100
2021120125118122110125135
2022135142130138118135150
2023130138125132120130145
2024125132120128115125140
2025*122130115125112120135

*Valores projetados

10. Recomendações de conclusão e compras

O bronze de níquel-alumínio C95500 oferece desempenho excepcional em aplicações exigentes que exigem uma combinação de alta resistência, excelente resistência ao desgaste e boas propriedades de corrosão. As alternativas equivalentes mais diretas são encontradas no Standard Cual11FE5NI5 e no padrão chinês ZCual11ni5fe5, que oferecem características de desempenho muito semelhantes com variações mínimas de custo.

Para aplicações que exigem resistência superior à corrosão da água do mar, o C95800 fornece um desempenho aprimorado com um aumento modesto de 5 a 10% de custo. Para aplicações menos exigentes, o C95400 oferece bom desempenho a aproximadamente 10 a 15% de custo menor e maior disponibilidade. O C63000 apresenta uma alternativa viável para aplicações que requerem maior força, embora a um custo um pouco mais alto.

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

  1. Sempre solicite documentação de certificação de material com análise química para verificar a conformidade com a composição
  2. Considere o custo total de propriedade, incluindo manutenção do ciclo de vida e custos de reposição
  3. Desenvolver relacionamentos com vários fornecedores qualificados para garantir a resiliência da cadeia de suprimentos
  4. Para aplicações marinhas críticas, verifique dados específicos de desempenho de corrosão em ambientes relevantes
  5. Monitore os preços do níquel como um indicador líder, pois o conteúdo de níquel afeta significativamente o custo do material
  6. Implementar protocolos de aprovação de equivalência do material para facilitar substituições quando necessário
  7. Considere variações de preços regionais ao adquirir grandes projetos
  8. Para aplicações de alto volume, avalie a viabilidade de acordos de fornecimento de longo prazo para estabilizar os preços
  9. Manter o estoque de segurança dos componentes críticos durante os períodos de volatilidade dos preços das commodities

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 C95500, equilibrando os requisitos de desempenho com considerações de custo e garantindo a resiliência da cadeia de suprimentos em um ambiente de mercado dinâmico.