1. Введение

C63000 aluminum bronze is a premium copper-based alloy recognized for its exceptional mechanical strength, corrosion resistance, and performance in demanding applications. This comprehensive analysis examines C63000 alongside its potential equivalent alternatives, providing procurement specialists, engineers, and materials selection professionals with detailed comparisons of chemical composition, mechanical properties, manufacturing considerations, and cost-performance ratios. This guide aims to facilitate informed decision-making when sourcing materials for critical applications in aerospace, marine, oil and gas, and heavy industrial sectors.

2. C63000 Aluminum Bronze: Baseline Specifications

Table 1: Chemical Composition of C63000 Aluminum Bronze (%)

AlС участиемFePbMnNiА также
9,0-11,0Рем.2,0-4,000,02 макс.1,5 макс.4.0-5,500,25 макс.
10.0*81.25*3.0*-1.0*4.5*0.25*

*Номинальные значения

Table 2: Mechanical Properties of C63000 Aluminum Bronze

ИмуществоФормование и изгибЕд. изм
Предел прочности690-860МПа
Предел текучести380-450МПа
Удлинение6-15%
Твердость по Бринеллю170-240HB
Плотность7.6г / см³
Модуль упругости117ГПа
Формование и изгиб38W/m · k
Коэффициент температурного расширения16,0мкм/м · к
Электрическая проводимость6% IACS

3. Direct Equivalent Alternatives to C63000

3.1 Международные стандартные эквиваленты

Table 3: International Standards Equivalents for C63000

СтранаСтандартОбозначениеУровень эквивалентности
Соединенные Штаты АмерикиАСТМАУНС C63000Ссылка
ЕвропаНАCuAl10Ni5Fe4Высокий
ГерманияИЗSEASF10F5N5Высокий
Соединенное КоролевствоBSCA104Средне-высокий
ЯпонияJISCAC704Середина
КитайГБQAl10-5-5Высокий
РоссияГОСТBrAZhNFe 10-5-5Средне-высокий
МеждународныйISOSEASF10F5N5Высокий

3.2 Сравнение химического состава

Table 4: Chemical Composition Comparison of C63000 and Its Direct Equivalents (%)

СплавСтандартAlС участиемFePbMnNiА такжеДругие
C63000АСТМА9,0-11,0Рем.2,0-4,000,02 макс.1,5 макс.4.0-5,500,25 макс.-
CuAl10Ni5Fe4НА8.5-10.5Рем.3,0-5,000,02 макс.0.5-2.54.0-6.00.1 макс.Zn≤0,5
CA104BS9,0-11,0Рем.2,0-4,000,01 макс.1,0-2,04.0-6.00.2 макс.Zn≤0,5
CAC704JIS9,0-11,0Рем.2,0-4,000,05 макс.1,0-2,04.0-6.00.3 макс.-
QAl10-5-5ГБ9,0-11,0Рем.4.0-5,500,01 макс.0.5-1.54.5-6.00.2 макс.-

3.3 Сравнение механических свойств

Table 5: Mechanical Properties Comparison of C63000 and Direct Equivalents

СплавПрочность на растяжение (МПа)Предел текучести (МПа)Удлинение (%)Твердость (HB)
C63000 (ASTM)690-860380-4506-15170-240
Cual10ni5fe4 (en)650-830350-4208-15160-220
CA104 (BS)680-840360-4307-15170-230
CAC704 (JIS)650-820350-4206-12170-220
QAl10-5-5 (GB)680-850370-4407-14170-230

4. Альтернативные категории материалов

4.1 Другие алюминиевые бронзовые оценки

Таблица 6: Альтернативное сравнение алюминиевых бронзовых сортов

СплавНАС#Ал (%)Ключевые различияОтносительная стоимостьРейтинг производительности
C63200C632008,7-9,5Lower Al, better ductility95%Высокий
C63020C6302010.0-11.5Higher Al, increased hardness105%Очень высоко
C62300C623008.5-10.0Более низкий Ni, уменьшенная сила85%Средне-высокий
C95400C9540010.0-11.5Нет ни, более низкая коррозионная стойкость80%Середина
C95500C9550010.0-11.5Contains Ni, similar strength90%Высокий

4.2 Никелевые алюминиевые бронзовые альтернативы

Таблица 7: Никелевые алюминиевые бронзовые альтернативы

СплавНАС#Ключевая композицияКлючевые свойстваCost Ratio to C63000Лучшие приложения
C95800C95800Cu-9Al-4Fe-4NiБолее высокая коррозионная стойкость110%Морские винты, клапаны
C95700C95700CU-12AL-6FE-2NIБолее высокая прочность, меньшая пластичность105%Подшипники для тяжелых условий эксплуатации
C95900C95900CU-12AL-6NI-2,5FEОтличная износостойкость115%Запчасти для авиационных шестерни

4.3 не алюминиевые бронзовые альтернативы

Таблица 8: Неалюминиевые бронзовые альтернативные материалы

Материальная категорияПример сплаваСравнение ключевых свойствКоэффициент стоимостиСовместимость
Фосфорная бронзаC52400Более низкая прочность, лучшая электропроводность70%Низкий средний
Марганец бронзаC86300Similar strength, lower corrosion resistance75%Середина
Силиконовая бронзаC87300Лучшая механизм, более низкая износостойкость80%Середина
C17200 Бериллиевый медный стерженьC17200 Бериллиевый медный стерженьБолее высокая сила, отличные весенние свойства170%Середина
Никель-серебряныйC75200Более низкая сила, хорошая коррозионная стойкость85%Низкий

4.4 Альтернативы, не являющиеся на основе нетокоперов,

Таблица 9: Альтернативные материалы на основе некурящих

Материальная категорияПример классаСравнительная производительностьКоэффициент стоимостиПриложение перекрытие
Нержавеющая сталь17-4PHБолее высокая сила, более низкое трение70%Средне-высокий
Никелевые сплавыИнконель 625Превосходная коррозионная стойкость, более высокая стоимость180%Высокий для морской пехоты
Титановые сплавыТи-6Ал-4ВБолее высокая сила до веса, гораздо более высокая стоимость300%Середина
Duplex Stainless2205Good corrosion resistance, lower cost80%Середина
Составные подшипникиPTFE/BronzeНизкая трения, ограниченная нагрузка65%Низкий

5. Анализ затрат

5.1 Индекс стоимости относительного материала

Table 10: Relative Material Cost Index (C63000 = 100)

МатериалСтоимость сырьяСтоимость обработкиОбщий индекс затратТенденция стоимости (2 года)
C63000100100100Стабильный
Cual10ni5fe4 (en)95-10595-10595-105Стабильный
C6320090-10095-10592-102Стабильный
C9540075-8590-10080-90Slight decrease
C95800105-115100-110103-113Увеличиваясь
17-4PH SS65-7575-8568-78Нестабильный
Инконель 625170-190150-170160-180Увеличиваясь
Ти-6Ал-4В280-320150-170240-270Нестабильный

5.2 Рейтинг производительности по приложению

Таблица 11: Рейтинг производительности по приложению (1-10 шкала, 10 = лучший)

МатериалАэрокосмическая промышленностьморскойOil & GasТяжелая техникаОбщий рейтинг стоимости
C6300098898,5
CuAl10Ni5Fe488898.3
C6320089898,5
C9540067787,0
C9580089988,5
17-4PH SS97888,0
Инконель 62599978,5
Ти-6Ал-4В108767,8

6. Производственные соображения

6.1 Сравнение обработки

Таблица 12: Приготовление производственного процесса (масштаб 1-10, 10 = отлично)

МатериалЛитье в песокЦентробежное литьеКастинг по выплавляемым моделямОбрабатываемостьСвариваемостьОтвет термической обработки
C63000898659
CuAl10Ni5Fe4898659
C63200998768
C95400897657
C95800897667
17-4PH SS678589
Инконель 625567487
Ти-6Ал-4В457378

6.2 Соображения цепочки поставок

Таблица 13: Коэффициенты цепочки поставок

МатериалГлобальная доступностьВремя выполнения (недели)Разнообразие поставщиковСтабильность ценыВозможность вторичной переработки
C63000Высокий5-7ВысокийСерединаВысокий
CuAl10Ni5Fe4Высокий5-7ВысокийСерединаВысокий
C63200Высокий4-6ВысокийСерединаВысокий
C95400Высокий3-5ВысокийСерединаВысокий
C95800Средне-высокий5-8СерединаНизкий среднийВысокий
17-4PH SSОчень высоко2-4Очень высокоСерединаВысокий
Инконель 625Середина8-12СерединаНизкийСередина
Ти-6Ал-4ВСередина10-14СерединаНизкийСередина

7. Эквивалентность для конкретной приложения

Таблица 14: Рекомендуемые альтернативы по применению

заявкаПервый выборВторой выборТретий выборКлючевой коэффициент выбора
Aerospace bearingsC63000C63020Ти-6Ал-4ВStrength-to-weight
Marine shaftsC63000C95800Инконель 625Устойчивость к коррозии
Oil & gas valvesC63000C9580017-4PHПропускная способность
Heavy machinery gearsC63000C6320017-4PHОбычно используемые марки бериллиевой меди следующие:
High-temp applicationsC63000Инконель 625C95800Temperature stability
Structural componentsC63000C6320017-4PHУстойчивость к усталости
КрепежC6300017-4PHТи-6Ал-4ВСила
Bushings and bearingsC63000C63200C95400Load capacity

8. Методология отбора для эквивалентных материалов

Таблица 15: Матрица принятия решений для выбора материала

Коэффициент отбораМассаC63000CuAl10Ni5Fe4C6320017-4PH SSC95800Инконель 625
Механическая прочность25%988989
Устойчивость к коррозии20%8887910
Обычно используемые марки бериллиевой меди следующие:15%989787
Экономическая эффективность15%777864
Обрабатываемость10%667564
Доступность10%888976
Свариваемость5%556868
Взвешенный счет100%8.057.657.907.707.657.40

9. Региональная доступность рынка и тенденции ценообразования

Table 16: Regional Availability and Price Variations

ОбластьC63000 AvailabilityИндекс ценВедущие поставщикиИмпортные соображения
Северная АмерикаВысокий100Copper & Brass Fabricators Council membersВнутреннее снабжение
ЕвропаВысокий105-110KME, Wieland, AurubisСертификаты ЕС
КитайСредне-высокий85-95Ningbo, Shanghai copper alloy suppliersQuality verification needed
ЯпонияСередина110-120JX Nippon Mining, Mitsubishi MaterialsHigh quality, premium price
ИндияСередина90-100Hindustan Copper, regional foundriesVariable quality
Средний ВостокНизкий средний115-125В основном импортируетсяИмпортные пошлины, сроки срока
АвстралияСередина110-120Региональные дистрибьюторыTransport costs factor

Table 17: Five-Year Price Trend Analysis (Index: 2020=100)

ГодC63000C63200C9580017-4PH SSМедный индексНикелевый индекс
2020100100100100100100
2021118116122108125135
2022132128138116135150
2023128125135120130145
2024125122130115128140
2025*120118128118125138

*Прогнозируемые значения

10. Рекомендации по заключению и закупкам

C63000 aluminum bronze offers exceptional performance in demanding applications requiring high strength, good corrosion resistance, and wear properties. The most direct equivalent alternatives are found in the European standard CuAl10Ni5Fe4 and the Chinese standard QAl10-5-5, which offer very similar performance characteristics with minimal cost variations.

C63200 presents an excellent alternative with slightly better machinability and similar mechanical properties at a comparable or slightly lower cost. For applications with extreme corrosion requirements, particularly in marine environments, C95800 nickel aluminum bronze may justify its 5-10% higher cost through superior performance and longevity.

Для специалистов по закупкам применяются следующие стратегические рекомендации:

  1. Develop relationships with multiple suppliers across different regions to mitigate supply chain risks
  2. Always request material certification documentation to verify composition and properties
  3. Consider total cost of ownership including maintenance and replacement frequency, not just initial material cost
  4. For non-critical applications, evaluate 17-4PH stainless steel as a potential cost-saving alternative
  5. Monitor copper and nickel commodity prices, as these significantly impact aluminum bronze costs
  6. Maintain safety stock of critical components during periods of price volatility or supply constraints
  7. Develop standardized material substitution protocols for emergency situations

By carefully evaluating the equivalence factors presented in this analysis, procurement specialists and engineers can make informed decisions when selecting alternatives to C63000 aluminum bronze, balancing performance requirements with cost considerations and supply chain resilience.