AMS 4880-C95510 鎳鋁青銅產品介紹
化學成分
| 元素 | 百分比 （％） | 在合金中的作用 |
|---|
| 和 | 78.00 分鐘 | 主要成分，提供基礎結構和性能 |
| 錫 | 0最大.20 | 提高耐腐蝕性和強度 |
| 鋅 | 0.30 最大 | 增強強度並充當脫氧劑 |
| 鐵 | 2.00-3.50 | 細化晶粒結構並提高強度 |
| 你 | 4.50-5.50 | 提高耐腐蝕性和機械性質 |
| 鋁 | 9.70-10.90 | 形成金屬間化合物，提高強度和耐磨性 |
| 錳 | 最大 1.50 | 提高合金強度並脫氧 |
註：Cu + 命名元素總和，至少 99.8%。 Ni值包括Co。
機械性能
| 財產 | Castings <4.0, Heat Treated | 鑄件 4.0+，熱處理 |
|---|
| 拉伸強度，最小值 | 105.0 ksi (724 兆帕) | 95.0 ksi (655 兆帕) |
| 屈服強度（0.2% 偏移），最小值 | 62.5 ksi (431 兆帕) | 56.0 ksi (386 兆帕) |
| 4D 伸長率，最小值 | 9% | 9% |
| 布氏硬度 | 192 至 248 BHN | 192 至 248 BHN |
不同溫度下的性能
| 溫度範圍 | 性能特點 |
|---|
| 低溫（-50°C 至 0°C） | 保持良好的延展性和韌性 |
| 室溫（20°C 至 25°C） | 強度和延展性的最佳平衡 |
| 中等溫度（100°C 至 200°C） | 保持良好的硬度和耐磨性 |
| 高溫（200°C 至 300°C） | 強度略有下降，但保持良好的耐腐蝕性 |
| 高溫（300°C 至 400°C） | 機械性能降低，但在某些應用中仍可使用 |
產業應用
| 工業部門 | 具體應用 |
|---|
| 航天 | 飛機結構中的起落架襯套、軸承 |
| 海洋 | 海水系統中的螺旋槳、泵浦葉輪、閥門組件 |
| 油和氣 | 海上平台組件、海底設備 |
| 汽車 | 懸吊系統襯套、變速箱部件 |
| 工業機械 | 重型機械中的耐磨板、襯套 |
| 礦業 | 幫浦部件、輸送系統部件 |
| 發電 | 發電廠渦輪機零件、閥座 |
形狀和尺寸可供選擇
| 形式 | 尺寸範圍 | 筆記 |
|---|
| 固體 | 1/2" 至 9" 外徑 | – |
| 管 | 外徑 1 1/8" 至 13" | 壁厚請諮詢工廠 |
| 長方形 | 長達 15 英寸 | – |
| 標準長度 | 24英寸 | 其他長度請諮詢工廠 |
| 棒材 | 各種直徑 | 有圓形、六角形和方形可供選擇 |
| 盤子 | 厚度可達 6 英寸 | 寬度和長度因厚度而異 |
| 鍛件 | 客製尺寸 | 依規格定制 |
生產標準
| 標準 | 描述 |
|---|
| AMS 4880 | 鎳鋁青銅航空航太材料規範 |
| ASTM B150 | 鋁青銅棒、棒材和型材的標準規範 |
| ASTM B171 | 壓力容器、冷凝器和熱交換器用銅合金板材和板材的標準規範 |
| SAE J461 | 鍛造銅及銅合金熱交換管 |
| MIL-B-21230 | 青銅、鋁軍用規範 |
各國標準及相應等級
| 國家/地區 | 標準/等級 | 等效名稱 |
|---|
| 美國 | AMS 4880-C95510 | 美國C95510 |
| 歐洲 | EN 1982-CC333G | 銅鋁10鎳5鐵4 |
| 日本 | HE H5120-CAC703 | – |
| 中國 | GB/T 5231-QAl9-4 | – |
| 俄羅斯 | GOST 493-79 級 BrA9Zh4N4 | – |
| 印度 | IS 3091 2 級 | – |
| 澳大利亞 | AS 2074-CA953 | – |
焊接、加工、拋光、熱處理、冷加工
焊接
| 焊接方法 | 適應性 | 筆記 |
|---|
| 鎢極氣體保護焊 (GTAW/TIG) | 優秀的 | 高品質焊接的首選方法 |
| 熔化極氣體保護焊 (GMAW/MIG) | 好的 | 適用於較大的組件 |
| 屏蔽金屬電弧焊 (SMAW) | 公平的 | 可以使用但不是首選 |
| 電子束焊接 | 優秀的 | 用於航空航天應用中的精密焊接 |
| 攪拌摩擦焊 | 好的 | 新興的固態連結方法 |
加工
| 加工方法 | 機械加工性等級 | 筆記 |
|---|
| 車削 | 50（0-100 範圍） | 使用硬質合金刀具以獲得最佳效果 |
| 銑削 | 50（0-100 範圍） | 建議採用中等切削速度 |
| 鑽孔 | 50（0-100 範圍） | 使用高速鋼或硬質合金鑽頭 |
| 研磨 | 好的 | 適合實現嚴格的公差 |
| 放電加工 (EDM) | 優秀的 | 適用於複雜的形狀和輪廓 |
拋光
| 拋光方法 | 完成可實現 | 筆記 |
|---|
| 機械拋光 | 鏡面處理 | 逐漸使用較細的磨料 |
| 電解拋光 | 高光澤 | 適用於複雜的幾何形狀 |
| 拋光 | 高光澤 | 裝飾應用的最後一步 |
熱處理
| 熱處理工藝 | 溫度範圍 | 目的 |
|---|
| 固溶退火 | 870-900℃ | 微觀結構均質化 |
| 淬火 | 快速冷卻至室溫 | 增加強度和硬度 |
| 老化 | 350-400°C 2-4小時 | 提高機械性質 |
| 緩解壓力 | 350-400℃ 1-2小時 | 減少內應力 |
冷加工
| 冷加工方法 | 對材料的影響 | 應用 |
|---|
| 冷軋 | 增加強度和硬度 | 板材和帶材生產 |
| 冷拔 | 提高表面光潔度和尺寸精度 | 線材和管材生產 |
| 冷鍛 | 增強機械性質 | 近淨形組件 |
材料的優點和缺點
好處
| 優勢 | 描述 |
|---|
| 高強度 | 與許多其他銅合金相比，具有出色的拉伸強度和屈服強度 |
| 耐磨性 | 卓越的耐磨性和耐磨損性 |
| 耐腐蝕性能 | 良好的耐海水和許多化學物質性能 |
| 導熱係數 | 優於不銹鋼，適合熱交換應用 |
| 無火花 | 可在爆炸性環境中安全使用 |
| 低磁導率 | 適用於需要非磁性材料的應用 |
缺點
| 壞處 | 描述 |
|---|
| 成本 | 比簡單的銅合金或鋼更昂貴 |
| 重量 | 比鋁合金重，這在某些應用中可能是一個問題 |
| 複雜加工 | 在鑄造和熱處理過程中需要仔細控制 |
| 有限的延展性 | 延展性低於純銅或其他一些銅合金 |
| 應力腐蝕開裂的可能性 | 在某些環境條件下可能發生 |
同類產品及比較
類似的鎳鋁青銅合金
| 合金名稱 | 化學成分 | 主要差異 |
|---|
| C95800 | Cu-9Al-4Fe-4Ni | 含鐵量較高，強度稍低 |
| C95700 | Cu-11Al-3Fe-5Ni | 鋁含量較高，硬度增加 |
| C95400 | Cu-11Al-4Fe | 不含鎳，耐腐蝕性較低 |
與其他材料類別的比較
| 材料 | 相對於 C95510 的優勢 | 與C95510相比的缺點 |
|---|
| 不銹鋼316 | 成本更低，可用性更高 | 導熱係數更低，重量更高 |
| 鋁青銅（例如 C95400） | 成本更低，更容易鑄造 | 強度和耐腐蝕性較低 |
| 磷青銅 | 更好的導電性 | 強度和耐磨性較低 |
| 鈦合金 | 密度更低，強度重量比更高 | 成本更高，加工難度更高 |
詳細對照表
| 財產 | AMS 4880-C95510 | 不銹鋼316 | 鋁青銅 C95400 | 5 級鈦 (Ti-6Al-4V) |
|---|
| 抗拉強度（兆帕） | 655-724 | 515-690 | 586-758 | 895-930 |
| 屈服強度（MPa） | 386-431 | 205-310 | 241-379 | 828-910 |
| 伸長率（%） | 9（分鐘） | 40 | 12 | 10-15日 |
| 密度（克/立方厘米） | 7.64 | 8.00 | 7.45 | 4.43 |
| 導熱係數（W/m·K） | 42 | 16.3 | 59 | 6.7 |
| 海水中的耐腐蝕性 | 優秀的 | 優秀的 | 好的 | 優秀的 |
| 機械加工性（0-100 範圍） | 50 | 50 | 60 | 30 |
| 相對成本 | 高的 | 緩和 | 緩和 | 很高 |
附加特性和特性
| 財產 | 價值 | 單位 |
|---|
| 電阻率 | 14.4 | µΩ·cm |
| 比熱容 | 0.375 | 焦耳/克·℃ |
| 熔化範圍 | 1030-1060 | °C |
| 彈性模量 | 110-120 | 帕 |
| 泊鬆比 | 0.33 | – |
| 疲勞強度（10⁷ 循環） | 207-241 | 兆帕 |
| 阻尼能力 | 緩和 | – |
環境和回收考量因素
| 方面 | 描述 |
|---|
| 可回收性 | 可回收性高，可重新熔化並重複使用 |
| 對環境造成的影響 | 與初級生產相比，回收的能源需求較低 |
| 毒性 | 固體形式無毒，但加工過程中的粉塵和煙霧應控制 |
| 生命終點 | 可以透過已建立的金屬回收流進行收集和回收 |
品質控制和測試方法
| 測試方法 | 目的 | 標準 |
|---|
| 拉伸測試 | 確定強度和延展性 | ASTM E8 |
| 硬度測試 | 測量表面硬度 | ASTM E10（布氏硬度） |
| 化學分析 | 驗證成分 | ASTM E478 |
| 超音波檢測 | 偵測內部缺陷 | ASTM E114 |
| 射線偵測 | 檢查孔隙度和夾雜物 | ASTM E1742 |
| 腐蝕測試 | 評估耐腐蝕性 | ASTM G31 |
儲存和處理建議
| 方面 | 推薦 |
|---|
| 儲存環境 | 乾燥、清潔、遠離化學品的區域 |
| 處理 | 對於重物使用適當的起重設備 |
| 保護 | 塗上保護塗層或包裹物以防止表面損壞 |
| 庫存管理 | 使用 FIFO（先進先出）系統來管理庫存 |
| 安全注意事項 | 搬運時，尤其是在切割或機械加工過程中，穿戴適當的個人防護裝備 |
典型的交貨時間和定價因素
| 因素 | 描述 |
|---|
| 標準庫存尺寸 | 通常交貨時間為 1-2 週 |
| 客製尺寸/形狀 | 可能需要 4-8 週的交貨時間 |
| 數量 | 較大的訂單可能需要較長的交貨時間，但價格會更好 |
| 市場狀況 | 銅和鎳的價格會顯著影響最終成本 |
| 認證要求 | 特殊認證可能會增加交貨時間和成本 |
結論
AMS 4880-C95510 鎳鋁青銅是一種高性能合金，具有強度、耐磨性和耐腐蝕性的出色組合。其多功能性使其適用於各行業的廣泛應用，特別是在海洋和航空航天環境中。雖然與某些其他材料相比，它的初始成本可能更高，但其長期性能和耐用性通常會降低關鍵零件的生命週期成本。該材料能夠在不同的操作條件下保持其性能，再加上其無火花特性，使其成為安全關鍵型應用的首選。與任何專用材料一樣，應適當考慮設計、加工和維護，以充分利用其功能並確保在整個使用壽命期間達到最佳性能。
