1. บทนำ
อลูมิเนียมบรอนซ์ C95500 เป็นโลหะผสมนิกเกิล-อลูมิเนียมบรอนซ์ระดับพรีเมียมที่ได้รับการยอมรับในด้านคุณสมบัติเชิงกลที่ยอดเยี่ยม ความต้านทานการสึกหรอ และประสิทธิภาพการกัดกร่อนที่เหนือกว่า โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานทางทะเลและอวกาศที่มีความต้องการสูง การวิเคราะห์ที่ครอบคลุมนี้จะตรวจสอบ C95500 ควบคู่ไปกับทางเลือกที่เป็นไปได้ที่เทียบเท่า โดยให้ผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อ วิศวกร และผู้เชี่ยวชาญด้านการเลือกวัสดุพร้อมการเปรียบเทียบโดยละเอียดเกี่ยวกับองค์ประกอบทางเคมี คุณสมบัติทางกล ข้อควรพิจารณาในการผลิต และอัตราส่วนต้นทุนต่อประสิทธิภาพ คู่มือนี้มีจุดมุ่งหมายเพื่ออำนวยความสะดวกในการตัดสินใจอย่างมีข้อมูลเมื่อจัดหาวัสดุสำหรับการใช้งานที่สำคัญซึ่งต้องการความแข็งแรงสูง ทนทานต่อการสึกหรอดีเยี่ยม และป้องกันการกัดกร่อน
2. C95500 Aluminium Bronze: ข้อมูลจำเพาะพื้นฐาน
ตารางที่ 1: องค์ประกอบทางเคมีของอลูมิเนียมบรอนซ์ C95500 (%)
| อัล | Cu | เฟ | พีบี | มิน | ใน | และ | สังกะสี |
|---|
| 10.5-11.5 | เรม | 3.0-5.0 | 0.03 สูงสุด | สูงสุด 3.5 | 3.0-5.5 | 0สูงสุด .5 | 0สูงสุด .3 |
| 11.0* | 78.5* | 4.0* | – | 1.0* | 5.0* | 0.15* | 0.1* |
*ค่าเล็กน้อย
ตารางที่ 2: คุณสมบัติทางกลของอลูมิเนียมทองแดง C95500
| คุณสมบัติ | ค่า | หน่วย |
|---|
| ความต้านแรงดึง | 650-760 | MPa |
| ความแข็งแรงของผลผลิต | 280-340 | MPa |
| การยืดตัว | 15-25 | % |
| ความแข็งบริเนล | 170-220 | HB |
| ความหนาแน่น | 7.5 | g/cm³ |
| โมดูลัสของความยืดหยุ่น | 110 | เกรดเฉลี่ย |
| การนำความร้อน | 42 | W/ม·เค |
| ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน | 16.2 | ไมโครเมตร/เมตร·เค |
| การนำไฟฟ้า | 8 | % IACS |
3. ทางเลือกที่เทียบเท่าโดยตรงกับ C95500
3.1 เทียบเท่ามาตรฐานสากล
ตารางที่ 3: เทียบเท่ามาตรฐานสากลสำหรับ C95500
| ประเทศ | มาตรฐาน | การกำหนด | ระดับความเท่าเทียมกัน |
|---|
| สหรัฐอเมริกา | ASTM | สหรัฐC95500 | อ้างอิง |
| ยุโรป | ใน | CuAl11Fe5Ni5 | สูง |
| เยอรมนี | จาก | CuAl11Ni5Fe5 | สูง |
| สหราชอาณาจักร | BS | CA105 | สูง |
| ญี่ปุ่น | JIS | CAC707 | ปานกลาง-สูง |
| จีน | GB | ZCuAl11Ni5Fe5 | สูง |
| รัสเซีย | GOST | BrAZhNMts 11-6-6 | ปานกลาง-สูง |
| ระหว่างประเทศ | ISO | CuAl11Ni5Fe5 | สูง |
3.2 การเปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมี
ตารางที่ 4: การเปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมีของ C95500 และความเทียบเท่าโดยตรง (%)
| ล้อแม็ก | มาตรฐาน | อัล | Cu | เฟ | พีบี | มิน | ใน | และ | คนอื่น |
|---|
| C95500 | ASTM | 10.5-11.5 | เรม | 3.0-5.0 | 0.03 สูงสุด | สูงสุด 3.5 | 3.0-5.5 | 0สูงสุด .5 | สังกะสี≤0.3 |
| CuAl11Fe5Ni5 | ใน | 10.0-12.0 | เรม | 4.0-6.0 | 0.02 สูงสุด | สูงสุด 2.0 | 4.0-6.0 | 0สูงสุด .5 | Zn≤0.5 |
| CA105 | BS | 10.0-11.5 | เรม | 4.0-5.5 | 0สูงสุด .01 | สูงสุด 2.0 | 4.5-6.0 | 0สูงสุด .3 | Zn≤0.5 |
| CAC707 | JIS | 10.0-12.0 | เรม | 3.0-5.0 | 0สูงสุด .05 | สูงสุด 2.0 | 4.0-6.0 | 0.6 สูงสุด | Zn≤1.0 |
| ZCuAl11Ni5Fe5 | GB | 10.0-12.0 | เรม | 4.0-6.0 | 0.02 สูงสุด | สูงสุด 2.0 | 4.0-6.0 | 0สูงสุด .5 | Zn≤0.5 |
3.3 การเปรียบเทียบคุณสมบัติเชิงกล
ตารางที่ 5: การเปรียบเทียบคุณสมบัติทางกลของ C95500 และค่าเทียบเท่าโดยตรง
| ล้อแม็ก | ความต้านแรงดึง (MPa) | ความแข็งแรงของผลผลิต (MPa) | การยืดตัว (%) | ความแข็ง (HB) |
|---|
| C95500 (มาตรฐาน ASTM) | 650-760 | 280-340 | 15-25 | 170-220 |
| CuAl11Fe5Ni5 (EN) | 650-750 | 280-350 | 15-22 | 170-220 |
| CA105 (บีเอส) | 650-750 | 280-335 | 15-20 | 175-220 |
| CAC707 (เพียง) | 620-730 | 270-330 | 15-20 | 165-215 |
| ZCuAl11Ni5Fe5 (กิกะไบต์) | 650-750 | 280-340 | 15-22 | 170-220 |
4. ประเภทวัสดุทางเลือก
4.1 เกรดบรอนซ์อลูมิเนียมอื่น ๆ
ตารางที่ 6: การเปรียบเทียบเกรดบรอนซ์อลูมิเนียมทางเลือก
| ล้อแม็ก | เรา# | ความแตกต่างที่สำคัญ | ต้นทุนสัมพัทธ์ | คะแนนประสิทธิภาพ |
|---|
| C95800 | C95800 | อัลต่ำ, Ni สูง, ต้านทานการกัดกร่อนได้ดีขึ้น | 110% | สูงมาก |
| C95400 | C95400 | Ni ต่ำ ลดความแข็งแรงและต้านทานการกัดกร่อน | 85% | ปานกลาง-สูง |
| C95900 | C95900 | อัลที่สูงขึ้น ความแข็งเพิ่มขึ้น ความเหนียวน้อยลง | 105% | สูง |
| C63000 | C63000 | อัตราส่วน Al-Ni ที่แตกต่างกันมีความแข็งแรงสูงกว่า | 115% | สูงมาก |
| C63200 | C63200 | อัลต่ำกว่า ความเหนียวดีกว่า ความแข็งแรงใกล้เคียงกัน | 110% | สูง |
4.2 นิกเกิลอลูมิเนียมบรอนซ์เทียบเท่า
ตารางที่ 7: นิกเกิลอลูมิเนียมบรอนซ์เทียบเท่า
| ล้อแม็ก | เรา# | องค์ประกอบสำคัญ | คุณสมบัติที่สำคัญ | อัตราส่วนต้นทุนต่อ C95500 | แอปพลิเคชันที่ดีที่สุด |
|---|
| C95800 | C95800 | Cu-9Al-4Fe-4Ni | การกัดกร่อนของน้ำทะเลที่เหนือกว่า | 110% | ใบพัดทางทะเลวาล์ว |
| C95700 | C95700 | CU-12AL-6FE-2NI | ความแข็งสูงขึ้น ความเหนียวลดลง | 95% | ตลับลูกปืนสำหรับงานหนัก |
| C96900 | C96900 | Cu-16Al-3Fe-4Ni | มีความแข็งแรงสูงและทนต่อการสึกหรอ | 130% | ส่วนประกอบการบินและอวกาศ |
| C96400 | C96400 | Cu-11Al-6Fe-3Ni-3Mn | ทนต่อการสึกหรอได้ดีเยี่ยม | 105% | ส่วนประกอบเลื่อน |
| C95520 | C95520 | Cu-11Al-4Fe-5Ni-Si | ความสามารถในการแปรรูปที่เพิ่มขึ้น | 105% | ส่วนประกอบที่แม่นยำ |
4.3 หมวดวัสดุทางเลือก
ตารางที่ 8: วัสดุทางเลือกที่ไม่ใช่อลูมิเนียมบรอนซ์
| หมวดหมู่วัสดุ | ตัวอย่างตัวอย่าง | ประสิทธิภาพเปรียบเทียบ | อัตราส่วนต้นทุน | แอปพลิเคชันซ้อนทับกัน |
|---|
| บรอนซ์แมงกานีส | C86300 | ความต้านทานการกัดกร่อนต่ำกว่า มีความแข็งแรงใกล้เคียงกัน | 80% | ปานกลาง |
| สแตนเลส | 17-4ph | ความแข็งแรงสูงกว่าแรงเสียดทานลดลง | 90% | ปานกลาง-สูง |
| โลหะผสมนิกเกิล | โมเนล K-500 | การกัดกร่อนที่เหนือกว่า ความแข็งแรงสูงกว่า ต้นทุนที่สูงขึ้น | 175% | สูงสำหรับนาวิกโยธิน |
| ดูเพล็กซ์ เอสเอส | 2205 | การกัดกร่อนที่ดี ความต้านทานการสึกหรอต่ำ | 95% | ปานกลาง |
| โลหะผสมไทเทเนียม | ti-6al-4v | ความแข็งแรงสูงถึงน้ำหนักสูงกว่าค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้นมาก | 250% | ปานกลาง |
5. การวิเคราะห์ประสิทธิภาพด้านต้นทุน
5.1 ดัชนีต้นทุนวัสดุสัมพัทธ์
ตารางที่ 9: ดัชนีต้นทุนวัสดุสัมพันธ์ (C95500 = 100)
| วัสดุ | ต้นทุนวัตถุดิบ | ต้นทุนการประมวลผล | ดัชนีต้นทุนทั้งหมด | แนวโน้มต้นทุน (2 ปี) |
|---|
| C95500 | 100 | 100 | 100 | มั่นคง |
| CuAl11Fe5Ni5 (EN) | 95-105 | 95-105 | 95-105 | มั่นคง |
| C95800 | 105-115 | 100-110 | 103-113 | เพิ่มขึ้นเล็กน้อย |
| C95400 | 80-90 | 90-100 | 83-93 | มั่นคง |
| C63000 | 110-120 | 105-115 | 108-118 | ที่เพิ่มขึ้น |
| 17-4ph SS | 85-95 | 95-105 | 88-98 | ระเหย |
| โมเนล K-500 | 170-190 | 150-170 | 165-185 | ที่เพิ่มขึ้น |
5.2 การจัดอันดับประสิทธิภาพโดยแอปพลิเคชัน
ตารางที่ 10: การจัดอันดับประสิทธิภาพโดยแอปพลิเคชัน (ระดับ 1-10, 10 = ดีที่สุด)
| วัสดุ | การใช้งานทางทะเล | การบินและอวกาศ | Oil & Gas | อุตสาหกรรมหนัก | คะแนนโดยรวม |
|---|
| 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 |
| โมเนล K-500 | 10 | 9 | 9 | 7 | 8.8 |
6. ข้อควรพิจารณาในการผลิต
6.1 การเปรียบเทียบความสามารถในการประมวลผล
ตารางที่ 11: ความเหมาะสมของกระบวนการผลิต (ระดับ 1-10, 10 = ยอดเยี่ยม)
| วัสดุ | การหล่อทราย | การหล่อแบบแรงเหวี่ยง | การหล่อการลงทุน | ความสามารถในการแปรรูป | ความสามารถในการเชื่อม | การตอบสนองต่อการรักษาความร้อน |
|---|
| 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 |
| โมเนล K-500 | 6 | 7 | 7 | 4 | 7 | 8 |
6.2 การพิจารณาห่วงโซ่อุปทาน
ตารางที่ 12: ปัจจัยห่วงโซ่อุปทาน
| วัสดุ | ความพร้อมทั่วโลก | เวลานำ (สัปดาห์) | ความหลากหลายของซัพพลายเออร์ | ความเสถียรของราคา | การรีไซเคิล |
|---|
| C95500 | ปานกลาง-สูง | 4-6 | ปานกลาง-สูง | ปานกลาง | สูง |
| CuAl11Fe5Ni5 | ปานกลาง-สูง | 4-6 | ปานกลาง-สูง | ปานกลาง | สูง |
| C95800 | ปานกลาง | 5-8 | ปานกลาง | ปานกลางต่ำ | สูง |
| C95400 | สูง | 3-5 | สูง | ปานกลาง-สูง | สูง |
| C63000 | ปานกลาง | 5-7 | ปานกลาง | ปานกลาง | สูง |
| 17-4ph SS | สูง | 3-5 | สูง | ปานกลาง | สูง |
| โมเนล K-500 | ปานกลางต่ำ | 8-12 | ปานกลางต่ำ | ต่ำ | ปานกลาง-สูง |
7. ความเท่าเทียมกันเฉพาะแอปพลิเคชัน
ตารางที่ 13: ทางเลือกที่แนะนำโดยแอปพลิเคชัน
| แอปพลิเคชัน | ตัวเลือกแรก | ตัวเลือกที่สอง | ตัวเลือกที่สาม | ปัจจัยการเลือกที่สำคัญ |
|---|
| ใบพัดทางทะเล | C95800 | C95500 | โมเนล K-500 | การกัดกร่อนน้ำทะเล |
| บ่าวาล์ว | C95500 | C63000 | 17-4ph | ความต้านทานการสึกหรอ |
| ตลับลูกปืนเครื่องบิน | C95500 | C63000 | C95900 | ความแข็งแรง/ความทนทาน |
| อุปกรณ์นอกชายฝั่ง | C95800 | C95500 | 2205 ดูเพล็กซ์ เอสเอส | ความต้านทานการกัดกร่อน |
| ส่วนประกอบปั๊ม | C95500 | C95800 | C95400 | ความต้านทานการกัดกร่อน |
| เกียร์และเฟือง | C95500 | C63000 | 17-4ph | ความแข็งแรงเมื่อยล้า |
| สวมจาน | C95900 | C95500 | C86300 | ความต้านทานต่อการเสียดสี |
| บูช | C95500 | C95400 | C95520 | แบริ่งรับน้ำหนัก/การสึกหรอ |
8. วิธีการเลือกสำหรับวัสดุที่เทียบเท่า
ตารางที่ 14: เมทริกซ์การตัดสินใจสำหรับการเลือกวัสดุ
| ปัจจัยการเลือก | น้ำหนัก | C95500 | CuAl11Fe5Ni5 | C95800 | C95400 | C63000 | 17-4ph SS |
|---|
| ความแข็งแรงเชิงกล | 20% | 8 | 8 | 8 | 7 | 9 | 9 |
| ความต้านทานการกัดกร่อน | 25% | 8 | 8 | 9 | 7 | 8 | 7 |
| ความต้านทานการสึกหรอ | 20% | 9 | 9 | 8 | 8 | 9 | 7 |
| ความคุ้มค่า | 15% | 7 | 7 | 6 | 8 | 6 | 7 |
| ความสามารถในการแปรรูป | 10% | 6 | 6 | 6 | 7 | 6 | 5 |
| ความพร้อมใช้งาน | 10% | 7 | 7 | 6 | 9 | 7 | 8 |
| คะแนนถ่วงน้ำหนัก | 100% | 7.85 | 7.85 | 7.70 | 7.45 | 7.95 | 7.40 |
9. ความพร้อมใช้งานของตลาดระดับภูมิภาคและแนวโน้มราคา
ตารางที่ 15: ความพร้อมใช้งานระดับภูมิภาคและการเปลี่ยนแปลงราคา
| ภูมิภาค | C95500 มีจำหน่าย | ดัชนีราคา | ซัพพลายเออร์ชั้นนำ | ข้อควรพิจารณานำเข้า |
|---|
| อเมริกาเหนือ | สูง | 100 | โคลัมเบียเมทัลส์, คอนคาสท์เมทัลส์ | อุปทานในประเทศแข็งแกร่ง |
| ยุโรป | ปานกลาง-สูง | 105-115 | KME, โลหะผสมเลอบรอนซ์ | การรับรองวัสดุของสหภาพยุโรป |
| จีน | ปานกลาง-สูง | 85-95 | โรงหล่อต่างๆ | การตรวจสอบคุณภาพมีความสำคัญ |
| ญี่ปุ่น | ปานกลาง | 115-125 | มิตซูบิชิ แมททีเรียล เจเอ็กซ์ นิปปอน | คุณภาพระดับพรีเมี่ยมราคาที่สูงขึ้น |
| อินเดีย | ปานกลาง | 90-100 | โรงหล่อหลายแห่ง | ตัวแปรความสม่ำเสมอของคุณภาพ |
| ตะวันออกกลาง | ปานกลางต่ำ | 120-130 | นำเข้าส่วนใหญ่ | หน้าที่นำเข้าเวลานำ |
| ออสเตรเลีย | ปานกลาง | 115-125 | ผู้จัดจำหน่ายระดับภูมิภาค | ต้นทุนการขนส่งอย่างมีนัยสำคัญ |
ตารางที่ 16: การวิเคราะห์แนวโน้มราคาห้าปี (ดัชนี: 2020 = 100)
| ปี | C95500 | C95800 | C95400 | C63000 | 17-4ph SS | ดัชนีทองแดง | ดัชนีนิกเกิล |
|---|
| 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 |
*ค่าที่คาดการณ์ไว้
10. ข้อสรุปและคำแนะนำการจัดหา
นิกเกิล-อลูมิเนียมบรอนซ์ C95500 มอบประสิทธิภาพที่โดดเด่นในการใช้งานที่ต้องการความต้องการซึ่งต้องมีความแข็งแรงสูง ทนต่อการสึกหรอดีเยี่ยม และคุณสมบัติการกัดกร่อนที่ดี ทางเลือกที่เทียบเท่าโดยตรงที่สุดมีอยู่ในมาตรฐานยุโรป CuAl11Fe5Ni5 และมาตรฐานจีน ZCuAl11Ni5Fe5 ซึ่งมีคุณสมบัติด้านประสิทธิภาพที่คล้ายกันมากโดยมีการเปลี่ยนแปลงต้นทุนน้อยที่สุด
สำหรับการใช้งานที่ต้องการความต้านทานการกัดกร่อนของน้ำทะเลที่เหนือกว่า C95800 ให้ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นโดยมีต้นทุนเพิ่มขึ้นเล็กน้อย 5-10% สำหรับแอปพลิเคชันที่มีความต้องการน้อยกว่า C95400 มอบประสิทธิภาพที่ดีด้วยต้นทุนที่ลดลงประมาณ 10-15% และความพร้อมใช้งานที่มากขึ้น C63000 เป็นทางเลือกที่เหมาะสมสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแข็งแรงสูงกว่า แม้ว่าจะมีต้นทุนสูงกว่าเล็กน้อยก็ตาม
สำหรับผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อมีคำแนะนำเชิงกลยุทธ์ต่อไปนี้:
- ขอเอกสารรับรองวัสดุพร้อมการวิเคราะห์ทางเคมีเสมอเพื่อตรวจสอบการปฏิบัติตามข้อกำหนดขององค์ประกอบ
- พิจารณาต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ รวมถึงค่าบำรุงรักษาตลอดอายุการใช้งานและค่าเปลี่ยนทดแทน
- พัฒนาความสัมพันธ์กับซัพพลายเออร์ที่มีคุณสมบัติเหมาะสมหลายรายเพื่อให้มั่นใจถึงความยืดหยุ่นของห่วงโซ่อุปทาน
- สำหรับการใช้งานทางทะเลที่สำคัญ ให้ตรวจสอบข้อมูลประสิทธิภาพการกัดกร่อนที่เฉพาะเจาะจงในสภาพแวดล้อมที่เกี่ยวข้อง
- ตรวจสอบราคานิกเกิลเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญ เนื่องจากปริมาณนิกเกิลส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อต้นทุนวัสดุ
- ใช้ระเบียบการอนุมัติการเทียบเท่าวัสดุเพื่ออำนวยความสะดวกในการทดแทนเมื่อจำเป็น
- พิจารณารูปแบบการกำหนดราคาในระดับภูมิภาคเมื่อจัดหาโครงการขนาดใหญ่
- สำหรับการใช้งานในปริมาณมาก ให้ประเมินความเป็นไปได้ของข้อตกลงการจัดหาระยะยาวเพื่อรักษาเสถียรภาพราคา
- รักษาสต็อกความปลอดภัยของส่วนประกอบที่สำคัญในช่วงที่ราคาสินค้าโภคภัณฑ์มีความผันผวน
ด้วยการประเมินปัจจัยความเท่าเทียมกันที่นำเสนอในการวิเคราะห์นี้อย่างรอบคอบ ผู้เชี่ยวชาญด้านการจัดซื้อและวิศวกรจึงสามารถตัดสินใจโดยใช้ข้อมูลประกอบเมื่อเลือกตัวเลือกอื่นแทนอะลูมิเนียมบรอนซ์ C95500 สร้างสมดุลระหว่างข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพกับการพิจารณาต้นทุน และรับประกันความยืดหยุ่นของห่วงโซ่อุปทานในสภาพแวดล้อมของตลาดที่เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา
