AMS 4880-C95510 Introdução ao produto de bronze de alumínio de níquel
Composição química
| Elemento | Porcentagem (%) | Papel na liga |
|---|
| Cu | 78,00 minutos | Constituinte primário, fornece estrutura e propriedades base |
| Sn | 00,20 no máximo | Melhora a resistência e a força da corrosão |
| Zn | 00,30 no máximo | Aprimora a força e atua como um desoxidador |
| Fe | 2,00-3.50 | Refina a estrutura de grãos e aumenta a força |
| Dentro | 4.50-5.50 | Melhora a resistência à corrosão e as propriedades mecânicas |
| Al | 9.70-10.90 | Forma compostos intermetálicos, aumentando a força e a resistência ao desgaste |
| Mn | 1,50 no máximo | Melhora a força e desoxida a liga |
Nota: Cu + soma dos elementos nomeados, 99,8% min. O valor da NI inclui Co., a menos que indicado de outra forma, os valores únicos representam o máximo.
Propriedades mecânicas
| Propriedade | Castings <4.0, Heat Treated | Castings 4.0+, tratado térmico |
|---|
| Resistência à tração, mín. | 105,0 ksi (724 MPa) | 95,0 ksi (655 MPa) |
| Força de escoamento (deslocamento de 0,2%), min | 62,5 ksi (431 MPa) | 56,0 ksi (386 MPa) |
| Alongamento em 4d, min | 9% | 9% |
| Dureza Brinell | 192 a 248 BHN | 192 a 248 BHN |
Desempenho em diferentes temperaturas
| Faixa de temperatura | Características de desempenho |
|---|
| Baixas temperaturas (-50 ° C a 0 ° C) | Mantém boa ductilidade e resistência |
| Temperatura ambiente (20°C a 25°C) | Equilíbrio ideal de força e ductilidade |
| Temperaturas moderadas (100 ° C a 200 ° C) | Mantém boa dureza e resistência ao desgaste |
| Temperaturas elevadas (200 ° C a 300 ° C) | Ligeira diminuição da força, mas mantém uma boa resistência à corrosão |
| Altas temperaturas (300 ° C a 400 ° C) | Propriedades mecânicas reduzidas, mas ainda utilizáveis em algumas aplicações |
Aplicações Industriais
| Setor industrial | Aplicações específicas |
|---|
| Aeroespacial | Buchas de trem de pouso, rolamentos em estruturas de aeronaves |
| Marinho | Hélices, impulsores de bomba, componentes de válvulas em sistemas de água do mar |
| Óleo e gás | Componentes da plataforma offshore, equipamento submarino |
| Automotivo | Buchas em sistemas de suspensão, componentes da caixa de engrenagens |
| Máquinas Industriais | Use pratos, buchas em máquinas pesadas |
| Mineração | Componentes da bomba, peças do sistema transportador |
| Geração de energia | Componentes da turbina, assentos de válvula em usinas de energia |
Disponibilidade de formato e tamanho
| Forma | Faixa de tamanho | Notas |
|---|
| Sólidos | 1/2 ″ a 9 ″ diâmetro externo | – |
| Tubos | 1 1/8 "a 13" O.D. | Consulte a fábrica para a espessura da parede |
| Retângulos | Até 15″ | – |
| Comprimentos padrão | 24 ″ | Consulte a fábrica para outros comprimentos |
| Estoque de barra | Vários diâmetros | Disponível em formas redondas, hexagonais e quadradas |
| Prato | Até 6 ″ de espessura | A largura e o comprimento variam de acordo com a espessura |
| Forjados | Tamanhos personalizados | Feito sob encomenda com base nas especificações |
Padrões de produção
| Padrão | Descrição |
|---|
| AMS 4880 | Especificação de material aeroespacial para bronze de alumínio de níquel |
| ASTM B150 | Especificação padrão para barras, barras e formas de alumínio e bronze |
| ASTM B171 | Especificação padrão para placa e folha de liga de cobre para vasos de pressão, condensadores e trocadores de calor |
| SAE J461 | Tubo de trocador de calor de cobre e liga de cobre forjada |
| MIL-B-21230 | Especificação militar para bronze, alumínio |
Padrões e notas correspondentes em diferentes países
| País/Região | Padrão/Grau | Designação equivalente |
|---|
| EUA | AMS 4880-C95510 | US C95510 |
| Europa | E 1982-CC333G | CuAl10Ni5Fe4 |
| Japão | Ele H5120-CAC703 | – |
| China | GB/T 5231-QAL9-4 | – |
| Rússia | GOST 493-79 GRADE BRA9ZH4N4 | – |
| Índia | É 3091 grau 2 | – |
| Austrália | AS 2074-CA953 | – |
Soldagem, processamento, polimento, tratamento térmico, processamento a frio
Soldagem
| Método de soldagem | Aptidão | Notas |
|---|
| Tutting de gás Weling (GAW/TI) | Excelente | Método preferido para soldas de alta qualidade |
| Soldagem de arco de metal a gás (Gmaw/MIG) | Bom | Adequado para componentes maiores |
| Soldagem por arco metálico blindado (SMAW) | Justo | Pode ser usado, mas não preferido |
| Soldagem por feixe de elétrons | Excelente | Para soldagem de precisão em aplicações aeroespaciais |
| Soldagem por fricção | Bom | Método emergente para união de estado sólido |
Em processamento
| Método de processamento | Classificação de usinabilidade | Notas |
|---|
| Girando | 50 (escala 0-100) | Use ferramentas de carboneto para obter melhores resultados |
| Fresagem | 50 (escala 0-100) | Velas de corte moderadas recomendadas |
| Perfuração | 50 (escala 0-100) | Use exercícios de aço ou carboneto de alta velocidade |
| Esmerilhamento | Bom | Adequado para alcançar tolerâncias apertadas |
| Usinagem de descarga elétrica (EDM) | Excelente | Para formas e perfis complexos |
Polimento
| Método de polimento | Termine alcançável | Notas |
|---|
| Polimento Mecânico | Acabamento espelhado | Use abrasivos progressivamente mais finos |
| Eletropolimento | Alto brilho | Adequado para geometrias complexas |
| Polimento | Alto brilho | Etapa final para aplicações decorativas |
Tratamento térmico
| Processo de tratamento térmico | Faixa de temperatura | Propósito |
|---|
| Recozimento da solução | 870-900 ° C. | Homogenize a microestrutura |
| Extinção | Resfriamento rápido até a temperatura ambiente | Aumentar a força e a dureza |
| Envelhecimento | 350-400 ° C por 2-4 horas | Melhorar as propriedades mecânicas |
| Alívio de estresse | 350-400 ° C por 1-2 horas | Reduza tensões internas |
Processamento a frio
| Método de processamento a frio | Efeito no material | Formulários |
|---|
| Laminação a Frio | Aumenta a força e a dureza | Folha e produção de tiras |
| Desenho a frio | Melhora o acabamento da superfície e a precisão dimensional | Produção de arame e tubo |
| Forjamento a frio | Aprimora as propriedades mecânicas | Componentes de forma próxima da rede |
Vantagens e desvantagens dos materiais
Vantagens
| Vantagem | Descrição |
|---|
| Força elevada | Excelente resistência à tração e escoamento em comparação com muitos outros ligas de cobre |
| Resistência ao desgaste | Resistência superior à abrasão e irritação |
| Resistência à corrosão | Boa resistência à água do mar e muitos produtos químicos |
| Condutividade térmica | Melhor do que aços inoxidáveis, adequados para aplicações de troca de calor |
| Não poupador | Seguro para uso em ambientes explosivos |
| Baixa permeabilidade magnética | Adequado para aplicações que requerem materiais não magnéticos |
Desvantagens
| Desvantagem | Descrição |
|---|
| Custo | Mais caro do que ligas de cobre mais simples |
| Peso | Mais pesado que as ligas de alumínio, o que pode ser uma preocupação em algumas aplicações |
| Processamento complexo | Requer controle cuidadoso durante o elenco e tratamento térmico |
| Ductilidade limitada | Menos dúctil do que puro cobre ou outras ligas de cobre |
| Potencial para rachaduras de corrosão ao estresse | Pode ocorrer sob certas condições ambientais |
Produtos semelhantes e comparação
Ligas de bronze de alumínio de níquel semelhantes
| Designação de liga | Composição química | Principais diferenças |
|---|
| C95800 | Cu-9AL-4FE-4NI | Maior teor de ferro, força ligeiramente menor |
| C95700 | Com-11al-3fe-5ni | Maior teor de alumínio, dureza aumentada |
| C95400 | Com 11al-4fe | Sem níquel, menor resistência à corrosão |
Comparação com outras classes de materiais
| Material | Vantagens sobre C95510 | Desvantagens em comparação com C95510 |
|---|
| Aço inoxidável 316 | Menor custo, maior disponibilidade | Menor condutividade térmica, maior peso |
| Bronze de alumínio (por exemplo, C95400) | Menor custo, mais fácil de lançar | Menor força e resistência à corrosão |
| Bronze de fósforo | Melhor condutividade elétrica | Menor resistência e resistência ao desgaste |
| Ligas de titânio | Menor densidade, maior relação de força / peso | Custo muito mais alto, mais difícil de usinar |
Tabela de comparação detalhada
| Propriedade | AMS 4880-C95510 | Aço inoxidável 316 | Bronze de alumínio C95400 | Titanium grau 5 (Ti-6al-4V) |
|---|
| Resistência à tração (MPa) | 655-724 | 515-690 | 586-758 | 895-930 |
| Força de rendimento (MPa) | 386-431 | 205-310 | 241-379 | 828-910 |
| Alongamento (%) | 9 (min) | 40 | 12 | 10-15 |
| Densidade (g/cm³) | 7,64 | 8.00 | 7h45 | 4.43 |
| Condutividade Térmica (W/m·K) | 42 | 16.3 | 59 | 6.7 |
| Resistência à corrosão na água do mar | Excelente | Excelente | Bom | Excelente |
| MACHINABILIDADE (escala 0-100) | 50 | 50 | 60 | 30 |
| Custo relativo | Alto | Moderado | Moderado | Muito alto |
Propriedades e características adicionais
| Propriedade | Valor | Unidades |
|---|
| Resistividade elétrica | 14.4 | µΩ·cm |
| Capacidade Específica de Calor | 00,375 | J/G · ° C. |
| Intervalo de fusão | 1030-1060 | °C |
| Módulos de elasticidade | 110-120 | GPa |
| Razão de Poisson | 0.33 | – |
| Força de fadiga (10⁷ ciclos) | 207-241 | MPa |
| Capacidade de amortecimento | Moderado | – |
Considerações ambientais e de reciclagem
| Aspecto | Descrição |
|---|
| Reciclabalidade | Altamente reciclável, pode ser reprimido e reutilizado |
| Impacto Ambiental | Menor requisito de energia para reciclagem em comparação com a produção primária |
| Toxicidade | Não tóxico em forma sólida, mas poeira e fumaça durante o processamento devem ser controlados |
| Final de vida | Pode ser coletado e reciclado através de fluxos de reciclagem de metal estabelecidos |
Métodos de controle e teste de qualidade
| Método de teste | Propósito | Padrão |
|---|
| Teste de tração | Determinar a força e a ductilidade | ASTM E8 |
| Teste de dureza | Medir a dureza da superfície | ASTM E10 (Brinell) |
| Análises químicas | Verifique a composição | ASTM E478 |
| Teste ultrassônico | Detectar defeitos internos | ASTM E114 |
| Teste Radiográfico | Inspecionar porosidade e inclusões | ASTM E1742 |
| Teste de corrosão | Avalie a resistência à corrosão | ASTM G31 |
Recomendações de armazenamento e manuseio
| Aspecto | Recomendação |
|---|
| Ambiente de armazenamento | Área seca e limpa longe de produtos químicos |
| Manuseio | Use equipamentos de elevação adequados para peças pesadas |
| Proteção | Aplicar revestimentos ou envoltórios de proteção para evitar danos na superfície |
| Gerenciamento de inventário | Use o sistema FIFO (primeiro em, primeiro out) para gerenciar o estoque |
| Precauções de segurança | Use EPI apropriado ao manusear, especialmente durante o corte ou usinagem |
Tempos de entrega típicos e fatores de preços
| Fator | Descrição |
|---|
| Tamanhos de estoque padrão | Geralmente disponível com um tempo de entrega de 1-2 semanas |
| Tamanhos/formas personalizados | Pode exigir 4-8 semanas de entrega |
| Quantidade | Ordens maiores podem ter tempo de entrega mais longos, mas preços melhores |
| Condições de mercado | Os preços de cobre e níquel podem afetar significativamente o custo final |
| Requisitos de certificação | Certificações especiais podem aumentar o tempo de entrega e o custo |
Conclusão
AMS 4880-C95510 Bronze de alumínio de níquel é uma liga de alto desempenho que oferece uma excelente combinação de resistência, resistência ao desgaste e resistência à corrosão. Sua versatilidade o torna adequado para uma ampla gama de aplicações em vários setores, principalmente em ambientes marítimos e aeroespaciais. Embora possa ter um custo inicial mais alto em comparação com alguns outros materiais, seu desempenho e durabilidade a longo prazo geralmente resultam em custos mais baixos do ciclo de vida para componentes críticos. A capacidade do material de manter suas propriedades sob diversas condições operacionais, juntamente com suas características não poupadas, torna uma escolha preferida para aplicações críticas de segurança. Como em qualquer material especializado, deve ser considerada adequada ao projeto, processamento e manutenção para aproveitar completamente seus recursos e garantir o desempenho ideal ao longo de sua vida útil.
