1. Introduction

C63200 aluminum bronze, a high-performance copper-based alloy, is widely used in critical applications across marine, aerospace, oil and gas, and heavy machinery industries. This comprehensive analysis examines C63200 alongside its potential equivalent alternatives, providing detailed comparisons of chemical composition, mechanical properties, manufacturing considerations, and cost-performance ratios. This guide aims to assist procurement specialists, engineers, and material selection professionals in making informed decisions when sourcing materials for demanding applications.

2. C63200 Aluminum Bronze: Baseline Specifications

Table 1: Chemical Composition of C63200 Aluminum Bronze (%)

المعFeالرصاصMnنيو
8.7-9.5ريم.3.5-4.30.02 max1.2-2.04.0-4.80.1 كحد أقصى
9.0000*82.0000*4.0000*-1.6000*4.0000*-

*Nominal values

Table 2: Mechanical Properties of C63200 Aluminum Bronze

ملكيةقيمةوحدة
إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر621-950الآلام والكروب الذهنية
قوة الغلة310-365الآلام والكروب الذهنية
استطالة9-25٪
صلابة برينل120-210سمك 12-300 مم × عرض 200-2300 مم
سمك 12-300 مم × عرض 200-2300 مم7.6ز / سم³
معامل المرونة110المعدل التراكمي
توصيل حراري42W/m·K
معامل التمدد الحراري16.2μm/m·K
التوصيل الكهربائي7% IACS

3. Direct Equivalent Alternatives to C63200

3.1 International Standard Equivalents

Table 3: International Standards Equivalents for C63200

دولةاساسيتعيينEquivalence Level
الولايات المتحدة الأمريكيةمنUNS C63200Reference
أوروباتشغيلCuAl10Ni5Fe4عالي
D3 الصلب للأعمال الباردة لديه مقاومة تآكل عالية جدًا ضد التآكل الكاشطة والمواد اللاصقة بسبب الحجم الكبير للكربيدات الصلبة في مصفوفة الصلبمنCuAl10Ni5Fe4عالي
D3 الصلب للأعمال الباردة لديه مقاومة تآكل عالية جدًا ضد التآكل الكاشطة والمواد اللاصقة بسبب الحجم الكبير للكربيدات الصلبة في مصفوفة الصلبD3 الصلب للأعمال الباردة لديه مقاومة تآكل عالية جدًا ضد التآكل الكاشطة والمواد اللاصقة بسبب الحجم الكبير للكربيدات الصلبة في مصفوفة الصلبCA106عالي
D3 الصلب للأعمال الباردة لديه مقاومة تآكل عالية جدًا ضد التآكل الكاشطة والمواد اللاصقة بسبب الحجم الكبير للكربيدات الصلبة في مصفوفة الصلبJISCAC702إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر
D3 الصلب للأعمال الباردة لديه مقاومة تآكل عالية جدًا ضد التآكل الكاشطة والمواد اللاصقة بسبب الحجم الكبير للكربيدات الصلبة في مصفوفة الصلبغيغابايتQAl10-4-4عالي
روسياGOSTBrAZhNMts 9-4-4-1إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر
InternationalISOCuAl10Fe5Ni5Medium-High

3.2 Chemical Composition Comparison

Table 4: Chemical Composition Comparison of C63200 and Its Direct Equivalents (%)

سبيكةاساسيالمعFeالرصاصMnنيوآحرون
C63200من8.7-9.5ريم.3.5-4.30.02 max1.2-2.04.0-4.80.1 كحد أقصى-
CuAl10Ni5Fe4تشغيل8.5-10.5ريم.3.0-5.00.02 max0.5-2.54.0-6.00.1 كحد أقصىZn≤0.5
CA106D3 الصلب للأعمال الباردة لديه مقاومة تآكل عالية جدًا ضد التآكل الكاشطة والمواد اللاصقة بسبب الحجم الكبير للكربيدات الصلبة في مصفوفة الصلب8.8-10.0ريم.3.0-5.00.01 كحد أقصى0.5-2.04.0-5.50.1 كحد أقصىZn≤0.5
CAC702JIS8.5-10.0ريم.2.0-4.00.05 max1.5-3.04.0-5.50.3 كحد أقصى-
QAl10-4-4غيغابايت9.0-10.5ريم.3.5-5.00.01 كحد أقصى0.5-2.04.0-5.00.1 كحد أقصى-

3.3 Mechanical Properties Comparison

Table 5: Mechanical Properties Comparison of C63200 and Direct Equivalents

سبيكةقوة الشد (MPa)قوة الخضوع (ميجا باسكال)استطالة (٪)صلابة (HB)
C63200 (ASTM)621-950310-3659-25120-210
CuAl10Ni5Fe4 (EN)650-830300-35010-20140-200
CA106 (BS)640-800300-34012-18140-190
CAC702 (JIS)590-780280-33010-18130-180
QAl10-4-4 (GB)640-820300-35010-20140-200

4. Alternative Material Categories

4.1 Other Aluminum Bronze Grades

Table 6: Alternative Aluminum Bronze Grades Comparison

سبيكةUNS#Al (%)الاختلافات الرئيسيةRelative CostPerformance Rating
C63000C630009.0-11.0Higher Al, similar properties105%عالي
C63020C6302010.0-11.5Higher strength, less ductile110%عالي
C62300C623008.5-10.0Lower Ni, reduced strength85%Medium-High
C95400C9540010.0-11.5No Ni, lower corrosion resistance80%إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر
C95500C9550010.0-11.5Contains Ni, higher strength90%عالي

4.2 Nickel Aluminum Bronze Alternatives

Table 7: Nickel Aluminum Bronze Alternatives

سبيكةUNS#Key CompositionKey PropertiesCost Ratio to C63200Best Applications
C95800C95800Cu-9Al-4Fe-4NiHigher corrosion resistance115%Marine propellers, pumps
C95700C95700Cu-12Al-6Fe-2NiHigher strength, lower ductility110%Heavy-duty bearings
C95900C95900Cu-12Al-6Ni-2.5FeExcellent wear resistance120%Aircraft landing gear parts

4.3 Non-Aluminum Bronze Alternatives

Table 8: Non-Aluminum Bronze Alternative Materials

Material CategoryExample AlloyKey Properties ComparisonCost RatioCompatibility
Phosphor BronzeC52400Lower strength, better electrical conductivity75%إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر
Manganese BronzeC86300Higher strength, lower corrosion resistance80%إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر
Silicon BronzeC87300Better machinability, lower wear resistance85%إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر
البريليوم النحاسC17200Higher strength, excellent spring properties180%Medium-Low
Nickel-SilverC75200Lower strength, good corrosion resistance90%Low-Medium

4.4 Non-Copper Based Alternatives

Table 9: Non-Copper Based Alternative Materials

Material CategoryExample GradeComparative PerformanceCost RatioApplication Overlap
ستانلس ستيل316LHigher strength, lower friction65٪إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر
سبائك النيكلمونيل 400Superior corrosion resistance, higher cost160%High for marine
Titanium AlloysTi-6Al-4VHigher strength-to-weight, much higher cost280%Low-Medium
Engineered PlasticsPEEKLightweight, self-lubricating, lower strength85%قليل
Composite BearingsPTFE/FiberLow friction, limited load capacity70%Very Low

5. Cost-Performance Analysis

5.1 Relative Material Cost Index

Table 10: Relative Material Cost Index (C63200 = 100)

منتكلفة المواد الخامتكلفة المعالجةTotal Cost IndexCost Trend (2-Year)
C63200100100100Stable
CuAl10Ni5Fe4 (EN)95-10595-10595-105Stable
C63000100-110100-105100-108Slight increase
C9540075-8590-10080-90Stable
C95800110-120105-115110-120Increasing
316L Stainless55-6570-8060-70Volatile
مونيل 400150-170140-160145-165Increasing
PEEK160-18040-5080-90Stable

5.2 Performance Rating by Application

Table 11: Performance Rating by Application (1-10 scale, 10=best)

منالبحريةOil & GasالفضاءHeavy MachineryOverall Value Rating
C6320098898.5
CuAl10Ni5Fe498898.5
C9540077687.5
C9580099888.8
316L Stainless77667.5
مونيل 40099767.0
PEEK67856.5

6. Manufacturing Considerations

6.1 Processability Comparison

Table 12: Manufacturing Process Suitability (1-10 scale, 10=excellent)

منSand CastingCentrifugal CastingInvestment Castingآليةقابلية اللحام
C6320099876
CuAl10Ni5Fe499876
C9540089765
C9580089766
316L Stainless67858
مونيل 40067757
PEEKغير متاحغير متاحغير متاح8غير متاح

6.2 Supply Chain Considerations

Table 13: Supply Chain Factors

منGlobal AvailabilityLead Time (weeks)Supplier DiversityPrice Stability
C63200عالي4-6عاليإلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر
CuAl10Ni5Fe4عالي4-6عاليإلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر
C95400عالي3-5عاليإلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر
C95800Medium-High5-8إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوترLow-Medium
316L Stainlessعالية جدًا2-4عالية جدًاإلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر
مونيل 400إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر6-10إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوترقليل
PEEKإلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوتر3-5إلى 500 درجة مئوية وتخفيف التوترعالي

7. Application-Specific Equivalence

Table 14: Recommended Alternatives by Application

تطبيقFirst ChoiceSecond ChoiceThird ChoiceKey Selection Factor
Marine bearingsC63200C95800مونيل 400المقاومة للتآكل
Valve componentsC63200CuAl10Ni5Fe4316LPressure handling
Pump bushingsC63200C95400C95800Wear resistance
التروسC63200C95500Hardened steelقوة
Hydraulic componentsC63200CuAl10Ni5Fe4PEEKPressure capacity
تجهيزات الطائراتC63200C95900Ti-6Al-4VWeight optimization
Offshore equipmentC63200C95800مونيل 400المقاومة للتآكل

8. Selection Methodology for Equivalent Materials

Table 15: Decision Matrix for Material Selection

Selection FactorوزنC63200CuAl10Ni5Fe4C95800316L SSمونيل 400PEEK
Mechanical strength20%998875
المقاومة للتآكل25 ٪889799
Wear resistance20%998676
فعالية التكلفة15%776856
التوفر10%887967
Processability10%888768
Weighted Score100%8.258.257.857.306.906.75

9. Conclusion and Recommendations

C63200 aluminum bronze remains an excellent material choice for demanding applications requiring a combination of strength, corrosion resistance, and wear properties. The most direct equivalent alternatives are found in the European standard CuAl10Ni5Fe4 and the Chinese standard QAl10-4-4, which offer nearly identical performance characteristics and cost.

For cost-sensitive applications where some performance compromise is acceptable, C95400 aluminum bronze presents a viable alternative at approximately 15-20% lower cost. In highly corrosive environments, particularly seawater applications, C95800 nickel aluminum bronze may justify its 10-20% higher cost through superior longevity.

For procurement professionals, the following recommendations apply:

  1. Request material certification documentation to verify composition and properties
  2. Consider regional availability and lead times in sourcing decisions
  3. Evaluate total cost of ownership including maintenance and replacement frequency
  4. Build relationships with multiple suppliers to ensure material availability
  5. For critical applications, conduct performance testing with alternative materials before full implementation

By carefully evaluating the equivalence factors presented in this analysis, procurement specialists and engineers can make informed decisions when selecting alternatives to C63200 aluminum bronze, balancing performance requirements with cost considerations.