C95400 Алюминиевая бронза и ее эквивалентная альтернативы: анализ производительности и затрат

1. Введение

Алюминиевая бронза C95400 представляет собой широко используемый сплав на основе меди, оцененный за ее превосходную комбинацию прочности, износостойкости и умеренной коррозионной стойкости в промышленных применениях. Этот всесторонний анализ рассматривает C95400 наряду с его потенциальными эквивалентными альтернативами, предоставляя специалистам по закупкам, инженерам и специалистам по выбору материалов с подробным сравнением химического состава, механических свойств, соображений производства и коэффициентов эффективности затрат. Это руководство направлено на то, чтобы облегчить информированное принятие решений при поиске материалов для применения в морском, промышленном оборудовании, компонентах клапана и общем инженерном секторах.

2. C95400 Алюминиевая бронза: базовые характеристики

Таблица 1: Химический состав алюминиевой бронзы C95400 (%)

Al	С участием	Fe	Pb	Mn	Ni	А также	Zn
10.0-11.5	Рем.	2.5-4.5	00,05 макс.	00,5 макс.	1,5 макс.	00,5 макс.	0.8 Макс
11.0*	83,0*	4.0*	-	0.3*	1.0*	0.2*	0.5*

*Номинальные значения

Таблица 2: Механические свойства алюминиевой бронзы C95400

Имущество	Формование и изгиб	Ед. изм
Предел прочности	585-690	МПа
Предел текучести	240-310	МПа
Удлинение	12-20	%
Твердость по Бринеллю	150-190	HB
Плотность	7.45	г / см³
Модуль упругости	110	ГПа
Формование и изгиб	50	W/m · k
Коэффициент температурного расширения	16.4	мкм/м · к
Электрическая проводимость	12	% IACS

3. Прямые эквивалентные альтернативы C95400

3.1 Международные стандартные эквиваленты

Таблица 3: Международные стандарты эквиваленты для C95400

Страна	Стандарт	Обозначение	Уровень эквивалентности
Соединенные Штаты Америки	АСТМА	США C95400	Ссылка
Европа	НА	QUE11FE4	Высокий
Германия	ИЗ	SEASF10F3	Средне-высокий
Соединенное Королевство	BS	АБ2	Высокий
Япония	JIS	CA406	Средне-высокий
Китай	ГБ	Zcual10fe3	Высокий
Россия	ГОСТ	BrAZh 9-4	Середина
Международный	ISO	SEASF10F3	Средне-высокий

3.2 Сравнение химического состава

Таблица 4: Сравнение химического состава C95400 и его прямых эквивалентов (%)

Сплав	Стандарт	Al	С участием	Fe	Pb	Mn	Ni	А также	Другие
C95400	АСТМА	10.0-11.5	Рем.	2.5-4.5	00,05 макс.	00,5 макс.	1,5 макс.	00,5 макс.	Zn≤0,8
QUE11FE4	НА	10.0-12.0	Рем.	3,0-5,0	00,02 макс.	2,0 макс.	1,0 макс.	0.6 Макс	Zn≤0,5
АБ2	BS	10.0-11.5	Рем.	3,0-5,0	00,01 макс.	1,5 макс.	1,5 макс.	0.4 макс.	Zn≤0,5
CA406	JIS	9,0-11,0	Рем.	2,0-4,0	00,05 макс.	1,5 макс.	1,0 макс.	00,5 макс.	Zn≤1.0
Zcual10fe3	ГБ	9,0-11,0	Рем.	2.5-4.0	00,01 макс.	00,5 макс.	1,0 макс.	0.3 макс.	Zn≤0,5

3.3 Сравнение механических свойств

Таблица 5: Сравнение механических свойств C95400 и прямых эквивалентов

Сплав	Прочность на растяжение (МПа)	Предел текучести (МПа)	Удлинение (%)	Твердость (HB)
C95400 (ASTM)	585-690	240-310	12-20	150-190
Que11fe4 (en)	600-700	250-320	10-18	160-200
АБ2 (БС)	580-680	240-300	10-18	150-190
CAC406 (он)	550-650	220-280	12-22	140-180
Zcual10fe3 (ГБ)	570-670	230-300	10-20	145-185

4. Альтернативные категории материалов

4.1 Другие алюминиевые бронзовые оценки

Таблица 6: Альтернативное сравнение алюминиевых бронзовых сортов

Сплав	НАС#	Ал (%)	Ключевые различия	Относительная стоимость	Рейтинг производительности
C95500	C95500	10,5-11,5	Содержит Ni, более высокая сила	110%	Высокий
C95800	C95800	8,5-9,5	Более высокий Ni, лучшая коррозионная стойкость	120%	Очень высоко
C95900	C95900	11,5-13,0	Более высокий AL, повышенная твердость	115%	Высокий
C95700	C95700	11,0-12,0	Содержит Ni, более высокая сила	115%	Высокий
C63000	C63000	9,0-11,0	Более высокая Ni, превосходная сила	130%	Очень высоко

4.2 Другие бронзовые альтернативы

Таблица 7: Другие бронзовые альтернативы

Сплав	НАС#	Ключевая композиция	Ключевые свойства	Коэффициент стоимости к C95400	Лучшие приложения
С90300	С90300	Cu-Sn-Zn	Хорошие свойства подшипника, более низкая сила	90%	Приложения низкого давления
C86300	C86300	Cu-Mn-Zn-Fe	Высокая прочность, более низкая коррозионная стойкость	85%	Носить приложения
C93200	C93200	Cu-Sn-Pb-Zn	Отличные свойства подшипника, более низкая сила	80%	Подшипники и втулки
C95200	C95200	Cu-Al-Fe	Нижний AL, улучшенная пластичность	95%	Общие компоненты
C61300	C61300	Cu-al-fu	Более высокая сила, лучшая коррозия	125%	Морские приложения

4.3 Альтернативы, не являющиеся на основе нетокоперов,

Таблица 8: Альтернативные материалы на основе некурящих

Материальная категория	Пример класса	Сравнительная производительность	Коэффициент стоимости	Приложение перекрытие
Пластичный железо	65-45-12	Более высокая сила, более низкая коррозия	45%	Середина
Углеродистая сталь	1045	Более высокая сила, плохая коррозия	40%	Низкий средний
Нержавеющая сталь	316	Умеренная сила, лучшая коррозия	85%	Средне-высокий
Алюминиевый сплав	7075-Т6	Более низкий вес, менее устойчивый к износу	80%	Низкий
Никель Алюминий Бронза	C95800	Более высокая коррозионная стойкость, более дорогостоящая	120%	Высокий

5. Анализ затрат

5.1 Индекс стоимости относительного материала

Таблица 9: Индекс стоимости относительного материала (C95400 = 100)

Материал	Стоимость сырья	Стоимость обработки	Общий индекс затрат	Тенденция стоимости (2 года)
C95400	100	100	100	Стабильный
Que11fe4 (en)	95-105	95-105	95-105	Стабильный
C95500	105-115	100-110	103-113	Небольшое увеличение
C95800	115-125	105-115	110-120	Увеличиваясь
С90300	85-95	90-100	87-97	Стабильный
316 сс	80-90	85-95	82-92	Нестабильный
Пластичный железо	40-50	45-55	42-52	Стабильный

5.2 Рейтинг производительности по приложению

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

Материал	Морские насосы	Промышленные клапаны	Общие подшипники	Носить компоненты	Общий рейтинг стоимости
C95400	7	8	8	8	7,8
QUE11FE4	7	8	8	8	7,8
C95500	8	8	9	9	8,5
C95800	9	9	8	8	8,5
С90300	6	7	8	6	6,8
316 сс	8	7	6	6	6,8
Пластичный железо	4	6	7	6	5,8

6. Производственные соображения

6.1 Сравнение обработки

Таблица 11: Приготовление производственного процесса (масштаб 1-10, 10 = отлично)

Материал	Литье в песок	Центробежное литье	Кастинг по выплавляемым моделям	Обрабатываемость	Свариваемость	Ответ термической обработки
C95400	9	8	7	7	5	7
QUE11FE4	9	8	7	7	5	7
C95500	8	8	7	6	5	8
C95800	8	8	7	6	6	8
С90300	9	8	8	8	7	6
316 сс	6	7	8	5	8	7
Пластичный железо	9	7	5	6	5	8

6.2 Соображения цепочки поставок

Таблица 12: Коэффициенты цепочки поставок

Материал	Глобальная доступность	Время выполнения (недели)	Разнообразие поставщиков	Стабильность цены	Возможность вторичной переработки
C95400	Высокий	3-5	Высокий	Средне-высокий	Высокий
QUE11FE4	Высокий	3-5	Высокий	Средне-высокий	Высокий
C95500	Средне-высокий	4-6	Средне-высокий	Середина	Высокий
C95800	Середина	5-8	Середина	Середина	Высокий
С90300	Очень высоко	2-4	Очень высоко	Высокий	Высокий
316 сс	Очень высоко	2-3	Очень высоко	Середина	Очень высоко
Пластичный железо	Очень высоко	1-3	Очень высоко	Высокий	Очень высоко

7. Эквивалентность для конкретной приложения

Таблица 13: Рекомендуемые альтернативы по применению

заявка	Первый выбор	Второй выбор	Третий выбор	Ключевой коэффициент выбора
Морские насосы	C95800	C95400	316 сс	Устойчивость к коррозии
Промышленные клапаны	C95400	C95500	Пластичный железо	Оценка давления/температуры
Износные пластины	C95400	C95900	C86300	Устойчивость к истиранию
Компоненты пропеллера	C95800	C95400	316 сс	Коррозия морской воды
Подшипники/втулки	C95400	C93200	С90300	Грузоподъемность/износ
Общие передачи	C95400	C95500	C63000	Сила/долговечность
Гидравлические компоненты	C95400	C95500	316 сс	Обработка давления
Горнодобывающее оборудование	C95400	Пластичный железо	C86300	Долговечность/стоимость

8. Методология отбора для эквивалентных материалов

Таблица 14: Матрица принятия решений для выбора материала

Коэффициент отбора	Масса	C95400	QUE11FE4	C95500	C95800	316 сс	Пластичный железо
Механическая прочность	20%	7	7	8	8	7	6
Устойчивость к коррозии	20%	7	7	8	9	9	4
Обычно используемые марки бериллиевой меди следующие:	15%	8	8	9	8	6	7
Экономическая эффективность	15%	8	8	7	6	7	9
Обрабатываемость	10%	7	7	6	6	5	6
Листовиденность	10%	9	9	8	8	6	9
Доступность	10%	9	9	8	7	9	9
Взвешенный счет	100%	7.70	7.70	7,85	7,75	7.15	6,75

9. Региональная доступность рынка и тенденции ценообразования

Таблица 15: Региональная доступность и изменения цены

Область	C95400 Доступность	Индекс цен	Ведущие поставщики	Импортные соображения
Северная Америка	Очень высоко	100	CONCAST METALLS, Advance Bronze	Внутреннее снабжение
Европа	Высокий	105-110	KME, Wieland	Сертификаты ЕС
Китай	Очень высоко	80-90	Различные литейные	Проверка качества необходима
Япония	Средне-высокий	110-120	Самбо, материалы Mitsubishi	Качество премиум -класса, более высокая стоимость
Индия	Высокий	85-95	Несколько литейных заводов	Качественная консистенция варьируется
Средний Восток	Середина	115-125	В основном импортируется	Импортные пошлины, более длительное время выполнения
Австралия	Середина	110-120	Региональные дистрибьюторы	Транспортные расходы значительны

Таблица 16: Пятилетний анализ трендов цен (индекс: 2020 = 100)

Год	C95400	C95500	C95800	316 сс	Медный индекс	Алюминиевый индекс
2020	100	100	100	100	100	100
2021	120	122	125	108	125	130
2022	135	138	142	116	135	145
2023	128	132	138	118	130	135
2024	122	125	132	112	125	130
2025*	118	122	130	110	120	125

*Прогнозируемые значения

10. Рекомендации по заключению и закупкам

Алюминиевая бронза C95400 остается универсальным и широко используемым сплавом для промышленных применений, требующих хорошей прочности, износостойкости и умеренных характеристик коррозии. Наиболее прямые эквивалентные альтернативы обнаружены в европейском стандартном Cual11FE4 и британском стандарте AB2, которые предлагают почти идентичные характеристики производительности с минимальными изменениями затрат.

Для применений, требующих превосходной коррозионной устойчивости, особенно в условиях морской воды, никелевой алюминиевой бронза C95800 предлагает значительные преимущества производительности, которые могут оправдать свою премию затрат на 10-20%. Для приложений, приоритетных износостойкостью и прочности, C95500 обеспечивает повышенную производительность при скромном увеличении затрат.

Для специалистов по закупкам применяются следующие стратегические рекомендации:

Соответствовать выбору материалов именно с требованиями применения, чтобы избежать чрезмерной спецификации и ненужных затрат
Всегда запросите документацию по сертификации материалов для проверки композиции и свойств
Рассмотрим общую стоимость владения, включая циклы технического обслуживания, а не только первоначальную цену покупки
Для некритических применений средней одежды в некоррозийных средах оцените пластичный железо как потенциальную альтернативу экономии затрат
Поддерживать отношения с несколькими поставщиками, чтобы обеспечить конкурентоспособную цену и непрерывность поставки
Рассмотрим региональные изменения цен при поиске во всем мире, особенно для крупных заказов
Мониторинг трендов цен на медные и алюминиевые товары как ведущие индикаторы алюминиевых бронзовых движений цены
Разработать стандартизированные таблицы эквивалентности материала для аварийных замен

Тщательно оценивая факторы эквивалентности, представленные в этом анализе, специалисты по закупкам и инженеры могут принимать обоснованные решения при выборе альтернатив в алюминиевую бронзу C95400, уравновешивая требования к производительности с соображениями затрат и обеспечивая устойчивость цепочки поставок.