1. บทนำ
C63200 อลูมิเนียมบรอนซ์ซึ่งเป็นโลหะผสมทองแดงที่มีประสิทธิภาพสูงใช้กันอย่างแพร่หลายในการใช้งานที่สำคัญทั่วทั้งทะเลการบินและอวกาศน้ำมันและก๊าซและอุตสาหกรรมเครื่องจักรกลหนัก การวิเคราะห์ที่ครอบคลุมนี้ตรวจสอบ C63200 ควบคู่ไปกับทางเลือกที่เทียบเท่าที่มีศักยภาพให้การเปรียบเทียบอย่างละเอียดเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมีคุณสมบัติเชิงกลการพิจารณาการผลิตและอัตราส่วนประสิทธิภาพการทำงาน คู่มือนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อช่วยเหลือผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อวิศวกรและผู้เชี่ยวชาญด้านการเลือกวัสดุในการตัดสินใจอย่างชาญฉลาดเมื่อจัดหาวัสดุสำหรับการเรียกร้องแอปพลิเคชัน
2. C63200 อลูมิเนียมบรอนซ์: ข้อมูลจำเพาะพื้นฐาน
ตารางที่ 1: องค์ประกอบทางเคมีของ C63200 อลูมิเนียมบรอนซ์ (%)
| อัล | Cu | เฟ | พีบี | มิน | ใน | และ |
|---|
| 8.7-9.5 | เรม | 3.5-4.3 | 0.02 สูงสุด | 1.2-2.0 | 4.0-4.8 | 0สูงสุด .1 |
| 9.0000* | 82.0000* | 4.0000* | – | 1.6000* | 4.0000* | – |
*ค่าเล็กน้อย
ตารางที่ 2: คุณสมบัติเชิงกลของ C63200 อลูมิเนียมบรอนซ์
| คุณสมบัติ | ค่า | หน่วย |
|---|
| ความต้านแรงดึง | 621-950 | MPa |
| ความแข็งแรงของผลผลิต | 310-365 | MPa |
| การยืดตัว | 9-25 | % |
| ความแข็งบริเนล | 120-210 | HB |
| ความหนาแน่น | 7.6 | g/cm³ |
| โมดูลัสของความยืดหยุ่น | 110 | เกรดเฉลี่ย |
| การนำความร้อน | 42 | W/ม·เค |
| ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน | 16.2 | ไมโครเมตร/เมตร·เค |
| การนำไฟฟ้า | 7 | % IACS |
3. ทางเลือกที่เทียบเท่าโดยตรงกับ C63200
3.1 เทียบเท่ามาตรฐานสากล
ตารางที่ 3: มาตรฐานสากลเทียบเท่ากับ C63200
| ประเทศ | มาตรฐาน | การกำหนด | ระดับความเท่าเทียมกัน |
|---|
| สหรัฐอเมริกา | ASTM | UNS C63200 | อ้างอิง |
| ยุโรป | ใน | CuAl10Ni5Fe4 | สูง |
| เยอรมนี | จาก | CuAl10Ni5Fe4 | สูง |
| สหราชอาณาจักร | BS | CA106 | สูง |
| ญี่ปุ่น | JIS | CAC702 | ปานกลาง |
| จีน | GB | Kal10-4-4 | สูง |
| รัสเซีย | GOST | Brazhnmts 9-4-4-1 | ปานกลาง |
| ระหว่างประเทศ | ISO | SESF10F5N5 | ปานกลาง-สูง |
3.2 การเปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมี
ตารางที่ 4: การเปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมีของ C63200 และเทียบเท่าโดยตรง (%)
| ล้อแม็ก | มาตรฐาน | อัล | Cu | เฟ | พีบี | มิน | ใน | และ | คนอื่น |
|---|
| C63200 | ASTM | 8.7-9.5 | เรม | 3.5-4.3 | 0.02 สูงสุด | 1.2-2.0 | 4.0-4.8 | 0สูงสุด .1 | – |
| CuAl10Ni5Fe4 | ใน | 8.5-10.5 | เรม | 3.0-5.0 | 0.02 สูงสุด | 0.5-2.5 | 4.0-6.0 | 0สูงสุด .1 | Zn≤0.5 |
| CA106 | BS | 8.8-10.0 | เรม | 3.0-5.0 | 0สูงสุด .01 | 0.5-2.0 | 4.0-5.5 | 0สูงสุด .1 | Zn≤0.5 |
| CAC702 | JIS | 8.5-10.0 | เรม | 2.0-4.0 | 0สูงสุด .05 | 1.5-3.0 | 4.0-5.5 | 0สูงสุด .3 | – |
| Kal10-4-4 | GB | 9.0-10.5 | เรม | 3.5-5.0 | 0สูงสุด .01 | 0.5-2.0 | 4.0-5.0 | 0สูงสุด .1 | – |
3.3 การเปรียบเทียบคุณสมบัติเชิงกล
ตารางที่ 5: การเปรียบเทียบคุณสมบัติเชิงกลของ C63200 และเทียบเท่าโดยตรง
| ล้อแม็ก | ความต้านแรงดึง (MPa) | ความแข็งแรงของผลผลิต (MPa) | การยืดตัว (%) | ความแข็ง (HB) |
|---|
| C63200 (ASTM) | 621-950 | 310-365 | 9-25 | 120-210 |
| cual10ni5fe4 (en) | 650-830 | 300-350 | 10-20 | 140-200 |
| CA106 (BS) | 640-800 | 300-340 | 12-18 | 140-190 |
| CAC702 (เขา) | 590-780 | 280-330 | 10-18 | 130-180 |
| QAL10-4-4 (GB) | 640-820 | 300-350 | 10-20 | 140-200 |
4. ประเภทวัสดุทางเลือก
4.1 เกรดบรอนซ์อลูมิเนียมอื่น ๆ
ตารางที่ 6: การเปรียบเทียบเกรดบรอนซ์อลูมิเนียมทางเลือก
| ล้อแม็ก | เรา# | อัล (%) | ความแตกต่างที่สำคัญ | ต้นทุนสัมพัทธ์ | คะแนนประสิทธิภาพ |
|---|
| C63000 | C63000 | 9.0-11.0 | อัลสูงกว่าคุณสมบัติที่คล้ายกัน | 105% | สูง |
| C63020 | C63020 | 10.0-11.5 | ความแข็งแรงสูงกว่าความเหนียวน้อยลง | 110% | สูง |
| C62300 | C62300 | 8.5-10.0 | Ni ที่ต่ำกว่าลดความแข็งแรง | 85% | ปานกลาง-สูง |
| C95400 | C95400 | 10.0-11.5 | ไม่มี Ni ความต้านทานการกัดกร่อนที่ต่ำกว่า | 80% | ปานกลาง |
| C95500 | C95500 | 10.0-11.5 | มี Ni ความแข็งแรงที่สูงขึ้น | 90% | สูง |
4.2 ทางเลือกสีบรอนซ์อลูมิเนียมนิกเกิล
ตารางที่ 7: ทางเลือกสีบรอนซ์อลูมิเนียมนิกเกิล
| ล้อแม็ก | เรา# | องค์ประกอบสำคัญ | คุณสมบัติที่สำคัญ | อัตราส่วนต้นทุนต่อ C63200 | แอปพลิเคชันที่ดีที่สุด |
|---|
| C95800 | C95800 | Cu-9Al-4Fe-4Ni | ความต้านทานการกัดกร่อนที่สูงขึ้น | 115% | ใบพัดทางทะเลปั๊ม |
| C95700 | C95700 | CU-12AL-6FE-2NI | มีความแข็งแรงสูง ความเหนียวลดลง | 110% | ตลับลูกปืนสำหรับงานหนัก |
| C95900 | C95900 | CU-12AL-6NI-2.5FE | ทนต่อการสึกหรอได้ดีเยี่ยม | 120% | ชิ้นส่วนเกียร์เครื่องบิน |
4.3 ทางเลือกทองสัมฤทธิ์ที่ไม่ใช่อลูมิเนียม
ตารางที่ 8: วัสดุทางเลือกที่ไม่ใช่อลูมิเนียมบรอนซ์
| หมวดหมู่วัสดุ | ตัวอย่างอัลลอยด์ | การเปรียบเทียบคุณสมบัติที่สำคัญ | อัตราส่วนต้นทุน | ความเข้ากันได้ |
|---|
| สารเรืองแสงสีบรอนซ์ | C52400 | ความแข็งแรงต่ำการนำไฟฟ้าที่ดีขึ้น | 75% | ปานกลาง |
| บรอนซ์แมงกานีส | C86300 | ความแข็งแรงสูงขึ้นความต้านทานการกัดกร่อนที่ต่ำกว่า | 80% | ปานกลาง |
| สีบรอนซ์ซิลิคอน | C87300 | ความสามารถในการกลืนได้ดีขึ้นความต้านทานการสึกหรอที่ลดลง | 85% | ปานกลาง |
| เบริลเลียมคอปเปอร์ | C17200 | ความแข็งแรงสูงกว่าคุณสมบัติฤดูใบไม้ผลิที่ยอดเยี่ยม | 180% | ปานกลางต่ำ |
| นิกเกิล-เงิน | C75200 | ความแข็งแรงลดลงความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี | 90% | ปานกลางต่ำ |
4.4 ทางเลือกที่ไม่ใช่แคปเปอร์
ตารางที่ 9: วัสดุทางเลือกที่ไม่ใช่แคปเปอร์
| หมวดหมู่วัสดุ | ตัวอย่างตัวอย่าง | ประสิทธิภาพเปรียบเทียบ | อัตราส่วนต้นทุน | แอปพลิเคชันซ้อนทับกัน |
|---|
| สแตนเลส | 316ล | ความแข็งแรงสูงกว่าแรงเสียดทานลดลง | 65% | ปานกลาง |
| โลหะผสมนิกเกิล | โมเนล 400 | ความต้านทานการกัดกร่อนที่เหนือกว่าค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้น | 160% | สูงสำหรับนาวิกโยธิน |
| โลหะผสมไทเทเนียม | ti-6al-4v | ความแข็งแรงสูงถึงน้ำหนักสูงกว่าค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้นมาก | 280% | ปานกลางต่ำ |
| พลาสติกวิศวกรรม | มองดู | น้ำหนักเบา, หล่อลื่นตนเอง, ความแข็งแรงลดลง | 85% | ต่ำ |
| แบริ่งคอมโพสิต | PTFE/ไฟเบอร์ | แรงเสียดทานต่ำความสามารถในการโหลดที่ จำกัด | 70% | ต่ำมาก |
5. การวิเคราะห์ประสิทธิภาพด้านต้นทุน
5.1 ดัชนีต้นทุนวัสดุสัมพัทธ์
ตารางที่ 10: ดัชนีต้นทุนวัสดุสัมพัทธ์ (C63200 = 100)
| วัสดุ | ต้นทุนวัตถุดิบ | ต้นทุนการประมวลผล | ดัชนีต้นทุนทั้งหมด | แนวโน้มต้นทุน (2 ปี) |
|---|
| C63200 | 100 | 100 | 100 | มั่นคง |
| cual10ni5fe4 (en) | 95-105 | 95-105 | 95-105 | มั่นคง |
| C63000 | 100-110 | 100-105 | 100-108 | เพิ่มขึ้นเล็กน้อย |
| C95400 | 75-85 | 90-100 | 80-90 | มั่นคง |
| C95800 | 110-120 | 105-115 | 110-120 | ที่เพิ่มขึ้น |
| 316L สแตนเลส | 55-65 | 70-80 | 60-70 | ระเหย |
| โมเนล 400 | 150-170 | 140-160 | 145-165 | ที่เพิ่มขึ้น |
| มองดู | 160-180 | 40-50 | 80-90 | มั่นคง |
5.2 การจัดอันดับประสิทธิภาพโดยแอปพลิเคชัน
ตารางที่ 11: การจัดอันดับประสิทธิภาพโดยแอปพลิเคชัน (ระดับ 1-10, 10 = ดีที่สุด)
| วัสดุ | มารีน | Oil & Gas | การบินและอวกาศ | เครื่องจักรกลหนัก | คะแนนโดยรวม |
|---|
| C63200 | 9 | 8 | 8 | 9 | 8.5 |
| CuAl10Ni5Fe4 | 9 | 8 | 8 | 9 | 8.5 |
| C95400 | 7 | 7 | 6 | 8 | 7.5 |
| C95800 | 9 | 9 | 8 | 8 | 8.8 |
| 316L สแตนเลส | 7 | 7 | 6 | 6 | 7.5 |
| โมเนล 400 | 9 | 9 | 7 | 6 | 7.0 |
| มองดู | 6 | 7 | 8 | 5 | 6.5 |
6. ข้อควรพิจารณาในการผลิต
6.1 การเปรียบเทียบความสามารถในการประมวลผล
ตารางที่ 12: ความเหมาะสมของกระบวนการผลิต (ระดับ 1-10, 10 = ยอดเยี่ยม)
| วัสดุ | การหล่อทราย | การหล่อแบบแรงเหวี่ยง | การหล่อการลงทุน | ความสามารถในการแปรรูป | ความสามารถในการเชื่อม |
|---|
| C63200 | 9 | 9 | 8 | 7 | 6 |
| CuAl10Ni5Fe4 | 9 | 9 | 8 | 7 | 6 |
| C95400 | 8 | 9 | 7 | 6 | 5 |
| C95800 | 8 | 9 | 7 | 6 | 6 |
| 316L สแตนเลส | 6 | 7 | 8 | 5 | 8 |
| โมเนล 400 | 6 | 7 | 7 | 5 | 7 |
| มองดู | ไม่มีข้อมูล | ไม่มีข้อมูล | ไม่มีข้อมูล | 8 | ไม่มีข้อมูล |
6.2 การพิจารณาห่วงโซ่อุปทาน
ตารางที่ 13: ปัจจัยห่วงโซ่อุปทาน
| วัสดุ | ความพร้อมทั่วโลก | เวลานำ (สัปดาห์) | ความหลากหลายของซัพพลายเออร์ | ความเสถียรของราคา |
|---|
| C63200 | สูง | 4-6 | สูง | ปานกลาง |
| CuAl10Ni5Fe4 | สูง | 4-6 | สูง | ปานกลาง |
| C95400 | สูง | 3-5 | สูง | ปานกลาง |
| C95800 | ปานกลาง-สูง | 5-8 | ปานกลาง | ปานกลางต่ำ |
| 316L สแตนเลส | สูงมาก | 2-4 | สูงมาก | ปานกลาง |
| โมเนล 400 | ปานกลาง | 6-10 | ปานกลาง | ต่ำ |
| มองดู | ปานกลาง | 3-5 | ปานกลาง | สูง |
7. ความเท่าเทียมกันเฉพาะแอปพลิเคชัน
ตารางที่ 14: ทางเลือกที่แนะนำโดยแอปพลิเคชัน
| แอปพลิเคชัน | ตัวเลือกแรก | ตัวเลือกที่สอง | ตัวเลือกที่สาม | ปัจจัยการเลือกที่สำคัญ |
|---|
| ตลับลูกปืนทะเล | C63200 | C95800 | โมเนล 400 | ความต้านทานการกัดกร่อน |
| ส่วนประกอบวาล์ว | C63200 | CuAl10Ni5Fe4 | 316ล | การจัดการความดัน |
| บูช | C63200 | C95400 | C95800 | ความต้านทานการสึกหรอ |
| เกียร์ | C63200 | C95500 | เหล็กแข็ง | ความแข็งแกร่ง |
| ส่วนประกอบไฮดรอลิก | C63200 | CuAl10Ni5Fe4 | มองดู | ความจุแรงดัน |
| อุปกรณ์อากาศยาน | C63200 | C95900 | ti-6al-4v | การเพิ่มประสิทธิภาพน้ำหนัก |
| อุปกรณ์นอกชายฝั่ง | C63200 | C95800 | โมเนล 400 | ความต้านทานการกัดกร่อน |
8. วิธีการเลือกสำหรับวัสดุที่เทียบเท่า
ตารางที่ 15: เมทริกซ์การตัดสินใจสำหรับการเลือกวัสดุ
| ปัจจัยการเลือก | น้ำหนัก | C63200 | CuAl10Ni5Fe4 | C95800 | 316L SS | โมเนล 400 | มองดู |
|---|
| ความแข็งแรงเชิงกล | 20% | 9 | 9 | 8 | 8 | 7 | 5 |
| ความต้านทานการกัดกร่อน | 25% | 8 | 8 | 9 | 7 | 9 | 9 |
| ความต้านทานการสึกหรอ | 20% | 9 | 9 | 8 | 6 | 7 | 6 |
| ความคุ้มค่า | 15% | 7 | 7 | 6 | 8 | 5 | 6 |
| ความพร้อมใช้งาน | 10% | 8 | 8 | 7 | 9 | 6 | 7 |
| ความสามารถในการประมวลผลได้ | 10% | 8 | 8 | 8 | 7 | 6 | 8 |
| คะแนนถ่วงน้ำหนัก | 100% | 8.25 | 8.25 | 7.85 | 7.30 | 6.90 | 6.75 |
9. บทสรุปและคำแนะนำ
C63200 อลูมิเนียมบรอนซ์ยังคงเป็นตัวเลือกวัสดุที่ยอดเยี่ยมสำหรับการใช้งานที่ต้องการการใช้งานที่ต้องการการรวมกันของความแข็งแรงความต้านทานการกัดกร่อนและคุณสมบัติการสึกหรอ ทางเลือกที่เทียบเท่ากันมากที่สุดพบได้ในมาตรฐานยุโรป CUAL10NI5FE4 และ QAL10-4-4 มาตรฐานของจีนซึ่งมีลักษณะและค่าใช้จ่ายเกือบเหมือนกัน
สำหรับแอพพลิเคชั่นที่มีความอ่อนไหวต่อต้นทุนซึ่งมีการประนีประนอมกับประสิทธิภาพบางอย่าง C95400 BRONZE นำเสนอทางเลือกที่ทำงานได้ด้วยต้นทุนที่ต่ำกว่า 15-20% ในสภาพแวดล้อมที่มีการกัดกร่อนสูงโดยเฉพาะอย่างยิ่งแอปพลิเคชันน้ำทะเล C95800 นิกเกิลบรอนซ์อาจแสดงให้เห็นถึงค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้น 10-20% ผ่านอายุยืนที่เหนือกว่า
สำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อมีคำแนะนำต่อไปนี้:
- ขอเอกสารการรับรองวัสดุเพื่อตรวจสอบองค์ประกอบและคุณสมบัติ
- พิจารณาความพร้อมใช้งานระดับภูมิภาคและเวลานำในการตัดสินใจจัดหา
- ประเมินค่าใช้จ่ายทั้งหมดของการเป็นเจ้าของรวมถึงการบำรุงรักษาและความถี่ทดแทน
- สร้างความสัมพันธ์กับซัพพลายเออร์หลายรายเพื่อให้แน่ใจว่ามีความพร้อมใช้งานของวัสดุ
- สำหรับการใช้งานที่สำคัญให้ดำเนินการทดสอบประสิทธิภาพด้วยวัสดุทางเลือกก่อนการใช้งานเต็มรูปแบบ
โดยการประเมินปัจจัยที่เทียบเท่าอย่างรอบคอบที่นำเสนอในการวิเคราะห์นี้ผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดหาและวิศวกรสามารถทำการตัดสินใจอย่างชาญฉลาดเมื่อเลือกทางเลือกให้กับ C63200 อลูมิเนียมบรอนซ์
