C95500 Алюминиевая бронза и ее эквивалентная альтернативы: анализ производительности и затрат

1. Введение

Алюминиевая бронза C95500-это бронзовый сплав с никель-алюминиевым сплавом премиум-класса, распознаваемый за его исключительные механические свойства, износостойкость и превосходные характеристики коррозии, особенно при требовании морских и аэрокосмических применений. Этот всесторонний анализ рассматривает C95500 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 критических применений, требующих высокой прочности, отличной износостойкости и защиты от коррозии.

2. C95500 Алюминиевая бронза: базовые характеристики

Таблица 1: Химический состав алюминиевой бронзы C95500 (%)

Al	С участием	Fe	Pb	Mn	Ni	А также	Zn
10,5-11,5	Рем.	3,0-5,0	00,03 макс.	3,5 макс.	3,0-5,5	00,5 макс.	0.3 макс.
11.0*	78,5*	4.0*	-	1.0*	5.0*	0.15*	0.1*

*Номинальные значения

Таблица 2: Механические свойства алюминиевой бронзы C95500

Имущество	Формование и изгиб	Ед. изм
Предел прочности	650-760	МПа
Предел текучести	280-340	МПа
Удлинение	15-25	%
Твердость по Бринеллю	170-220	HB
Плотность	7,5	г / см³
Модуль упругости	110	ГПа
Формование и изгиб	42	W/m · k
Коэффициент температурного расширения	16.2	мкм/м · к
Электрическая проводимость	8	% IACS

3. Прямые эквивалентные альтернативы C95500

3.1 Международные стандартные эквиваленты

Таблица 3: Международные стандарты эквиваленты для C95500

Страна	Стандарт	Обозначение	Уровень эквивалентности
Соединенные Штаты Америки	АСТМА	УНС C95500	Ссылка
Европа	НА	Cual11fe5ni5	Высокий
Германия	ИЗ	Que11n5fe5	Высокий
Соединенное Королевство	BS	CA105	Высокий
Япония	JIS	CAC707	Средне-высокий
Китай	ГБ	Zcual11ni5fe5	Высокий
Россия	ГОСТ	Brazhnmts 11-6-6	Средне-высокий
Международный	ISO	Que11n5fe5	Высокий

3.2 Сравнение химического состава

Таблица 4: Сравнение химического состава C95500 и его прямых эквивалентов (%)

Сплав	Стандарт	Al	С участием	Fe	Pb	Mn	Ni	А также	Другие
C95500	АСТМА	10,5-11,5	Рем.	3,0-5,0	00,03 макс.	3,5 макс.	3,0-5,5	00,5 макс.	Zn≤0,3
Cual11fe5ni5	НА	10.0-12.0	Рем.	4.0-6.0	00,02 макс.	2,0 макс.	4.0-6.0	00,5 макс.	Zn≤0,5
CA105	BS	10.0-11.5	Рем.	4.0-5,5	00,01 макс.	2,0 макс.	4.5-6.0	0.3 макс.	Zn≤0,5
CAC707	JIS	10.0-12.0	Рем.	3,0-5,0	00,05 макс.	2,0 макс.	4.0-6.0	0.6 Макс	Zn≤1.0
Zcual11ni5fe5	ГБ	10.0-12.0	Рем.	4.0-6.0	00,02 макс.	2,0 макс.	4.0-6.0	00,5 макс.	Zn≤0,5

3.3 Сравнение механических свойств

Таблица 5: Сравнение механических свойств C95500 и прямых эквивалентов

Сплав	Прочность на растяжение (МПа)	Предел текучести (МПа)	Удлинение (%)	Твердость (HB)
C95500 (ASTM)	650-760	280-340	15-25	170-220
Que11fe5ni5 (en)	650-750	280-350	15-22	170-220
CA105 (BS)	650-750	280-335	15-20	175-220
CAC707 (просто)	620-730	270-330	15-20	165-215
Zcual11ni5fe5 (GB)	650-750	280-340	15-22	170-220

4. Альтернативные категории материалов

4.1 Другие алюминиевые бронзовые оценки

Таблица 6: Альтернативное сравнение алюминиевых бронзовых сортов

Сплав	НАС#	Ключевые различия	Относительная стоимость	Рейтинг производительности
C95800	C95800	Нижний Al, более высокий Ni, лучшая коррозионная стойкость	110%	Очень высоко
C95400	C95400	Более низкий Ni, уменьшенная прочность и коррозионная стойкость	85%	Средне-высокий
C95900	C95900	Более высокий AL, повышенная твердость, менее пластичная	105%	Высокий
C63000	C63000	Разное отношение Аль-Ни, более высокая сила	115%	Очень высоко
C63200	C63200	Нижняя Al, лучшая пластичность, аналогичная сила	110%	Высокий

4.2 Никелевые алюминиевые бронзовые эквиваленты

Таблица 7: Никелевые алюминиевые бронзовые эквиваленты

Сплав	НАС#	Ключевая композиция	Ключевые свойства	Коэффициент стоимости к C95500	Лучшие приложения
C95800	C95800	Cu-9Al-4Fe-4Ni	Верхняя коррозия морской воды	110%	Морские винты, клапаны
C95700	C95700	CU-12AL-6FE-2NI	Более высокая твердость, более низкая пластичность	95%	Подшипники для тяжелых условий эксплуатации
C96900	C96900	CU-16AL-3FE-4NI	Очень высокая прочность и износостойкость	130%	Аэрокосмические компоненты
C96400	C96400	CU-11AL-6FE-3NI-3MN	Отличная износостойкость	105%	Скользящие компоненты
C95520	C95520	С 11al-4fe-5ni-si	Улучшенная механизм	105%	Точные компоненты

4.3 Альтернативные категории материалов

Таблица 8: Неалюминиевые бронзовые альтернативные материалы

Материальная категория	Пример класса	Сравнительная производительность	Коэффициент стоимости	Приложение перекрытие
Марганец бронза	C86300	Более низкая коррозионная стойкость, аналогичная сила	80%	Середина
Нержавеющая сталь	17-4PH	Более высокая сила, более низкое трение	90%	Средне-высокий
Никелевые сплавы	Монель К-500	Превосходная коррозия, более высокая сила, более высокая стоимость	175%	Высокий для морской пехоты
Дуплекс Ss	2205	Хорошая коррозия, более низкая устойчивость к износу	95%	Середина
Титановые сплавы	Ти-6Ал-4В	Более высокая сила до веса, гораздо более высокая стоимость	250%	Середина

5. Анализ затрат

5.1 Индекс стоимости относительного материала

Таблица 9: Индекс стоимости относительного материала (C95500 = 100)

Материал	Стоимость сырья	Стоимость обработки	Общий индекс затрат	Тенденция стоимости (2 года)
C95500	100	100	100	Стабильный
Que11fe5ni5 (en)	95-105	95-105	95-105	Стабильный
C95800	105-115	100-110	103-113	Небольшое увеличение
C95400	80-90	90-100	83-93	Стабильный
C63000	110-120	105-115	108-118	Увеличиваясь
17-4PH SS	85-95	95-105	88-98	Нестабильный
Монель К-500	170-190	150-170	165-185	Увеличиваясь

5.2 Рейтинг производительности по приложению

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

Материал	Морские приложения	Аэрокосмическая промышленность	Oil & Gas	Тяжелая промышленность	Общий рейтинг стоимости
C95500	9	8	8	9	8,5
Cual11fe5ni5	9	8	8	9	8,5
C95800	10	8	9	8	8,8
C95400	7	6	7	8	7,0
C63000	8	9	8	9	8,5
17-4PH SS	7	8	8	8	7,8
Монель К-500	10	9	9	7	8,8

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
C95500	8	9	7	6	6	8
Cual11fe5ni5	8	9	7	6	6	8
C95800	8	9	7	6	7	8
C95400	9	8	7	7	5	7
C63000	8	9	8	6	5	9
17-4PH SS	6	7	8	5	8	9
Монель К-500	6	7	7	4	7	8

6.2 Соображения цепочки поставок

Таблица 12: Коэффициенты цепочки поставок

Материал	Глобальная доступность	Время выполнения (недели)	Разнообразие поставщиков	Стабильность цены	Возможность вторичной переработки
C95500	Средне-высокий	4-6	Средне-высокий	Середина	Высокий
Cual11fe5ni5	Средне-высокий	4-6	Средне-высокий	Середина	Высокий
C95800	Середина	5-8	Середина	Средний	Высокий
C95400	Высокий	3-5	Высокий	Средне-высокий	Высокий
C63000	Середина	5-7	Середина	Середина	Высокий
17-4PH SS	Высокий	3-5	Высокий	Середина	Высокий
Монель К-500	Низкий средний	8-12	Низкий средний	Низкий	Средне-высокий

7. Эквивалентность для конкретной приложения

Таблица 13: Рекомендуемые альтернативы по применению

заявка	Первый выбор	Второй выбор	Третий выбор	Ключевой коэффициент выбора
Морские винты	C95800	C95500	Монель К-500	Коррозия морской воды
Клапаны сиденья	C95500	C63000	17-4PH	Обычно используемые марки бериллиевой меди следующие:
Самолетные подшипники	C95500	C63000	C95900	Сила/долговечность
Оффшорное оборудование	C95800	C95500	2205 Дуплекс SS	Устойчивость к коррозии
Компоненты насоса	C95500	C95800	C95400	Эрозионное сопротивление
Передачи и шестерни	C95500	C63000	17-4PH	Усталость сила
Износные пластины	C95900	C95500	C86300	Устойчивость к истиранию
Втулки	C95500	C95400	C95520	Подшипник нагрузки/износ

8. Методология отбора для эквивалентных материалов

Таблица 14: Матрица принятия решений для выбора материала

Коэффициент отбора	Масса	C95500	Cual11fe5ni5	C95800	C95400	C63000	17-4PH SS
Механическая прочность	20%	8	8	8	7	9	9
Устойчивость к коррозии	25%	8	8	9	7	8	7
Обычно используемые марки бериллиевой меди следующие:	20%	9	9	8	8	9	7
Экономическая эффективность	15%	7	7	6	8	6	7
Обрабатываемость	10%	6	6	6	7	6	5
Доступность	10%	7	7	6	9	7	8
Взвешенный счет	100%	7,85	7,85	7.70	7.45	7,95	7.40

9. Региональная доступность рынка и тенденции ценообразования

Таблица 15: Региональная доступность и изменения цены

Область	C95500 Доступность	Индекс цен	Ведущие поставщики	Импортные соображения
Северная Америка	Высокий	100	Колумбийские металлы, контактные металлы	Внутреннее снабжение
Европа	Средне-высокий	105-115	КМЕ, Лебронзе Сплавы	Сертификаты ЕС
Китай	Средне-высокий	85-95	Различные литейные	Проверка качества критическая
Япония	Середина	115-125	Mitsubishi Materials, JX Nippon	Качество премиум -класса, более высокая стоимость
Индия	Середина	90-100	Несколько литейных заводов	Переменная консистенции качества
Средний Восток	Низкий средний	120-130	В основном импортируется	Импортные пошлины, сроки срока
Австралия	Середина	115-125	Региональные дистрибьюторы	Транспортные расходы значительны

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

Год	C95500	C95800	C95400	C63000	17-4PH SS	Медный индекс	Никелевый индекс
2020	100	100	100	100	100	100	100
2021	120	125	118	122	110	125	135
2022	135	142	130	138	118	135	150
2023	130	138	125	132	120	130	145
2024	125	132	120	128	115	125	140
2025*	122	130	115	125	112	120	135

*Прогнозируемые значения

10. Рекомендации по заключению и закупкам

C95500 Nickel-Aluminum Bronze предлагает исключительную производительность в требовательных приложениях, требующих сочетания высокой прочности, превосходной износостойкости и хороших свойств коррозии. Наиболее прямые эквивалентные альтернативы встречаются в европейском стандартном Cual11FE5NI5 и китайском стандартном Zcual11NI5FE5, который предлагает очень похожие характеристики производительности с минимальными изменениями затрат.

Для заявок, требующих превосходной коррозионной стойкости морской воды, C95800 обеспечивает повышенную производительность при скромном увеличении затрат на 5-10%. Для менее требовательных приложений C95400 предлагает хорошую производительность примерно на 10-15% меньшую стоимость и большую доступность. C63000 представляет жизнеспособную альтернативу для приложений, требующих более высокой прочности, хотя и при немного более высокой стоимости.

Для специалистов по закупкам применяются следующие стратегические рекомендации:

Всегда запросите документацию по сертификации материала с химическим анализом для проверки соблюдения композиции
Рассмотрим общую стоимость владения, включая затраты на обслуживание и замену жизненного цикла и замены
Развивать отношения с несколькими квалифицированными поставщиками для обеспечения устойчивости цепочки поставок
Для критических морских приложений проверьте конкретные данные о производительности коррозии в соответствующих средах
Мониторинг цен на никель в качестве ведущего индикатора, так как содержание никеля значительно влияет на затраты на материал
Внедрить протоколы утверждения эквивалентности материала для облегчения замены при необходимости
Рассмотрим региональные вариации цен при поиске крупных проектов
Для применений с большим объемом оценить осуществимость долгосрочных соглашений о поставках для стабилизации цен
Поддерживать защитные запасы критических компонентов в периоды волатильности цен на товары

Тщательно оценивая факторы эквивалентности, представленные в этом анализе, специалисты по закупкам и инженеры могут принимать обоснованные решения при выборе альтернатив в алюминиевую бронзу C95500, сбалансируя требования к производительности с соображениями затрат и обеспечивая устойчивость цепочки поставок в динамической рыночной среде.