1. Einführung

C63000 aluminum bronze is a premium copper-based alloy recognized for its exceptional mechanical strength, corrosion resistance, and performance in demanding applications. This comprehensive analysis examines C63000 alongside its potential equivalent alternatives, providing procurement specialists, engineers, and materials selection professionals with detailed comparisons of chemical composition, mechanical properties, manufacturing considerations, and cost-performance ratios. This guide aims to facilitate informed decision-making when sourcing materials for critical applications in aerospace, marine, oil and gas, and heavy industrial sectors.

2. C63000 Aluminum Bronze: Baseline Specifications

Table 1: Chemical Composition of C63000 Aluminum Bronze (%)

AlMitFePbMnNiUnd
9.0-11.0Rem.2,0-4,00.02 max1,5 max4,0-5,50.25 max
10.0*81.25*3.0*1.0*4.5*0.25*

*Nominale Werte

Table 2: Mechanical Properties of C63000 Aluminum Bronze

EigentumWertEinheit
Zerreißfestigkeit690-860MPa
Streckgrenze380-450MPa
Verlängerung6-15%
oder Rundstab oder flach170-240oder Rundstab oder flach
Dichte7.6g/cm³
Elastizitätsmodul117GPa
Wärmeleitfähigkeit38W/m·K
Der Wärmeausdehnungskoeffizient16.0μm/m·K
Elektrische Leitfähigkeit6% IACs

3. Direct Equivalent Alternatives to C63000

3.1 internationale Standardäquivalente

Table 3: International Standards Equivalents for C63000

LandStandardBezeichnungÄquivalenzniveau
Vereinigte Staaten von AmerikaASTHMAUNS C63000Referenz
EuropaANCuAl10Ni5Fe4Hoch
DeutschlandVONCuAl10Fe5Ni5Hoch
Vereinigtes KönigreichBSCA104Mittelhoch
JapanJISCAC704Mittel
Chinawo das Material anfängt, dünner zu werden und wie Toffee zu ziehenQAl10-5-5Hoch
MEK4GOSTBrAZhNFe 10-5-5Mittelhoch
Internationalwo das Material anfängt, dünner zu werden und wie Toffee zu ziehenCuAl10Fe5Ni5Hoch

3.2 Vergleich der chemischen Zusammensetzung

Table 4: Chemical Composition Comparison of C63000 and Its Direct Equivalents (%)

LegierungStandardAlMitFePbMnNiUndAndere
C63000ASTHMA9.0-11.0Rem.2,0-4,00.02 max1,5 max4,0-5,50.25 max
CuAl10Ni5Fe4AN8.5-10.5Rem.3,0-5,00.02 max0.5-2.54.0-6.00.1 maxZn ≤ 0,5
CA104BS9.0-11.0Rem.2,0-4,00.01 max1,0-2,04.0-6.00.2 maxZn ≤ 0,5
CAC704JIS9.0-11.0Rem.2,0-4,000,05 max1,0-2,04.0-6.00.3 max
QAl10-5-5wo das Material anfängt, dünner zu werden und wie Toffee zu ziehen9.0-11.0Rem.4,0-5,50.01 max0.5-1.54.5-6.00.2 max

3.3 Vergleich mechanischer Eigenschaften

Table 5: Mechanical Properties Comparison of C63000 and Direct Equivalents

LegierungZugfestigkeit (MPa)Streckgrenze (MPa)Dehnung (%)Härte (HB)
C63000 (ASTM)690-860380-4506-15170-240
CuAl10Ni5Fe4 (EN)650-830350-4208-15160-220
CA104 (BS)680-840360-4307-15170-230
CAC704 (JIS)650-820350-4206-12170-220
QAl10-5-5 (GB)680-850370-4407-14170-230

4. Alternative Materialkategorien

4.1 andere Aluminiumbronze -Noten

Tabelle 6: Alternative Aluminiumbronze -Klassenvergleich

LegierungUNS#Al (%)HauptunterschiedeRelative KostenLeistungsbewertung
C63200C632008,7-9,5Lower Al, better ductility95%Hoch
C63020C6302010.0-11.5Höhere Al, erhöhte Härte105%Sehr hoch
C62300C623008.5-10.0Lower Ni, reduced strength85%Mittelhoch
C95400C9540010.0-11.5No Ni, lower corrosion resistance80%Mittel
C95500C9550010.0-11.5Contains Ni, similar strength90%Hoch

4.2 Nickel Aluminum Bronze Alternatives

Table 7: Nickel Aluminum Bronze Alternatives

LegierungUNS#SchlüsselzusammensetzungSchlüsseleigenschaftenCost Ratio to C63000Beste Anwendungen
C95800C95800Cu-9Al-4Fe-4NiHigher corrosion resistance110%Marine propellers, valves
C95700C95700Cu-12Al-6Fe-2NiHöhere Festigkeit, geringere Duktilität105%Heavy-duty bearings
C95900C95900Cu-12Al-6Ni-2.5FeHervorragende Verschleißfestigkeit115%Aircraft landing gear parts

4.3 Non-Aluminum Bronze Alternatives

Table 8: Non-Aluminum Bronze Alternative Materials

MaterialkategorieExample AlloyKey Properties ComparisonKostenverhältnisCompatibility
PhosphorbronzeC52400Lower strength, better electrical conductivity70%Niedrigmedium
Manganese BronzeC86300Similar strength, lower corrosion resistance75%Mittel
Silicon BronzeC87300Better machinability, lower wear resistance80%Mittel
BerylliumkupferC17200Higher strength, excellent spring properties170%Mittel
Nickel-SilverC75200Lower strength, good corrosion resistance85%Niedrig

4.4 Non-Copper Based Alternatives

Table 9: Non-Copper Based Alternative Materials

MaterialkategorieBeispielqualitätVergleichende LeistungKostenverhältnisAnwendungsüberlappung
Rostfreier Stahl17-4PHHigher strength, lower friction70%Mittelhoch
NickellegierungenInconel 625Superior corrosion resistance, higher cost180 %High for marine
TitanlegierungenTi-6Al-4VHigher strength-to-weight, much higher cost300%Mittel
Duplex Stainless2205Good corrosion resistance, lower cost80%Mittel
Composite BearingsPTFE/BronzeLow friction, limited load capacity65%Niedrig

5. Kosten-Performance-Analyse

5.1 Relativer Materialkostenindex

Table 10: Relative Material Cost Index (C63000 = 100)

MaterialRohstoffkostenBearbeitungskostenGesamtkostenindexKostentrend (2-Jahres)
C63000100100100Stabil
CuAl10Ni5Fe4 (EN)95-10595-10595-105Stabil
C6320090-10095-10592-102Stabil
C9540075-8590-10080-90Slight decrease
C95800105-115100-110103-113Zunehmen
17-4PH SS65-7575-8568-78Flüchtig
Inconel 625170-190150-170160-180Zunehmen
Ti-6Al-4V280-320150-170240-270Flüchtig

5.2 Leistungsbewertung nach Anwendung

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

MaterialLuft- und RaumfahrtMarineOil & GasHeavy MachineryGesamtwertbewertung
C6300098898.5
CuAl10Ni5Fe488898.3
C6320089898.5
C9540067787.0
C9580089988.5
17-4PH SS97888,0
Inconel 62599978.5
Ti-6Al-4V108767.8

6. Überlegungen zur Herstellung

6.1 Vergleichsvergleich

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

MaterialSandgussSchleudergussFeingussBearbeitbarkeitSchweißbarkeitAnsprechverantwortung für Wärmebehandlung
C63000898659
CuAl10Ni5Fe4898659
C63200998768
C95400897657
C95800897667
17-4PH SS678589
Inconel 625567487
Ti-6Al-4V457378

6.2 Überlegungen zur Lieferkette

Table 13: Supply Chain Factors

MaterialGlobale VerfügbarkeitVorlaufzeit (Wochen)LieferantenvielfaltPreisstabilitätRecyclingfähigkeit
C63000Hoch5-7HochMittelHoch
CuAl10Ni5Fe4Hoch5-7HochMittelHoch
C63200Hoch4-6HochMittelHoch
C95400Hoch3-5HochMittelHoch
C95800Mittelhoch5-8MittelNiedrigmediumHoch
17-4PH SSSehr hoch2-4Sehr hochMittelHoch
Inconel 625Mittel8-12MittelNiedrigMittel
Ti-6Al-4VMittel10-14MittelNiedrigMittel

7. Anwendungsspezifische Äquivalenz

Table 14: Recommended Alternatives by Application

AnwendungErste WahlZweite WahlDritte WahlSchlüsselauswahlfaktor
Aerospace bearingsC63000C63020Ti-6Al-4VStrength-to-weight
Marine shaftsC63000C95800Inconel 625Korrosionsbeständigkeit
Oil & gas valvesC63000C9580017-4PHPressure capacity
Heavy machinery gearsC63000C6320017-4PHVerschleißfestigkeit
High-temp applicationsC63000Inconel 625C95800Temperature stability
Structural componentsC63000C6320017-4PHFatigue resistance
BefestigungselementeC6300017-4PHTi-6Al-4VStärke
Bushings and bearingsC63000C63200C95400Load capacity

8. Auswahlmethode für äquivalente Materialien

Table 15: Decision Matrix for Material Selection

AuswahlfaktorGewichtC63000CuAl10Ni5Fe4C6320017-4PH SSC95800Inconel 625
Mechanische Stärke25 %988989
Korrosionsbeständigkeit20 %8887910
Verschleißfestigkeit15 %989787
Kosteneffizienz15 %777864
Bearbeitbarkeit10 %667564
Verfügbarkeit10 %888976
Schweißbarkeit5 %556868
Gewichtete Punktzahl100 %8.057.657.907.707.657.40

9. Regionale Marktverfügbarkeits- und Preistrends

Table 16: Regional Availability and Price Variations

RegionC63000 AvailabilityPreisindexFührende LieferantenÜberlegungen importieren
NordamerikaHoch100Copper & Brass Fabricators Council membersInländische Versorgung robust
EuropaHoch105-110KME, Wieland, AurubisEU -Materialzertifizierungen
ChinaMittelhoch85-95Ningbo, Shanghai copper alloy suppliersQuality verification needed
JapanMittel110-120JX Nippon Mining, Mitsubishi MaterialsHigh quality, premium price
wo das Material anfängt, dünner zu werden und wie Toffee zu ziehenMittel90-100Hindustan Copper, regional foundriesVariable quality
Naher OstenNiedrigmedium115-125Meistens importiertImport duties, lead times
C45 ist ein mittelfester Stahl mit guter Bearbeitbarkeit und hervorragenden ZugfestigkeitseigenschaftenMittel110-120Regionale VerteilerTransport costs factor

Table 17: Five-Year Price Trend Analysis (Index: 2020=100)

Ø = Dicke bzw. Drahtdurchmesser in mmC63000C63200C9580017-4PH SSKupferindexNickel Index
2020100100100100100100
2021118116122108125135
2022132128138116135150
2023128125135120130145
2024125122130115128140
2025*120118128118125138

*Projizierte Werte

10. Fazit- und Beschaffungsempfehlungen

C63000 aluminum bronze offers exceptional performance in demanding applications requiring high strength, good corrosion resistance, and wear properties. The most direct equivalent alternatives are found in the European standard CuAl10Ni5Fe4 and the Chinese standard QAl10-5-5, which offer very similar performance characteristics with minimal cost variations.

C63200 presents an excellent alternative with slightly better machinability and similar mechanical properties at a comparable or slightly lower cost. For applications with extreme corrosion requirements, particularly in marine environments, C95800 nickel aluminum bronze may justify its 5-10% higher cost through superior performance and longevity.

Für Beschaffungsfachleute gelten die folgenden strategischen Empfehlungen:

  1. Develop relationships with multiple suppliers across different regions to mitigate supply chain risks
  2. Fordern Sie immer die Dokumentation der Materialzertifizierung an, um die Zusammensetzung und Eigenschaften zu überprüfen
  3. Consider total cost of ownership including maintenance and replacement frequency, not just initial material cost
  4. For non-critical applications, evaluate 17-4PH stainless steel as a potential cost-saving alternative
  5. Monitor copper and nickel commodity prices, as these significantly impact aluminum bronze costs
  6. Maintain safety stock of critical components during periods of price volatility or supply constraints
  7. Develop standardized material substitution protocols for emergency situations

By carefully evaluating the equivalence factors presented in this analysis, procurement specialists and engineers can make informed decisions when selecting alternatives to C63000 aluminum bronze, balancing performance requirements with cost considerations and supply chain resilience.