1. Einführung

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 (%)

AlMitFePbMnNiUnd
8,7-9,5Rem.3,5-4,30.02 max1,2-2,04,0-4,80.1 max
9.0000*82.0000*4.0000*1.6000*4.0000*

*Nominale Werte

Table 2: Mechanical Properties of C63200 Aluminum Bronze

EigentumWertEinheit
Zerreißfestigkeit621-950MPa
Streckgrenze310-365MPa
Verlängerung9-25%
oder Rundstab oder flach120-210oder Rundstab oder flach
Dichte7.6g/cm³
Elastizitätsmodul110GPa
Wärmeleitfähigkeit42W/m·K
Der Wärmeausdehnungskoeffizient16.2μm/m·K
Elektrische Leitfähigkeit7% IACs

3. Direct Equivalent Alternatives to C63200

3.1 internationale Standardäquivalente

Table 3: International Standards Equivalents for C63200

LandStandardBezeichnungÄquivalenzniveau
Vereinigte Staaten von AmerikaASTHMAUNS C63200Referenz
EuropaANCuAl10Ni5Fe4Hoch
DeutschlandVONCuAl10Ni5Fe4Hoch
Vereinigtes KönigreichBSCA106Hoch
JapanJISCAC702Mittel
Chinawo das Material anfängt, dünner zu werden und wie Toffee zu ziehenQAl10-4-4Hoch
MEK4GOSTBrAZhNMts 9-4-4-1Mittel
Internationalwo das Material anfängt, dünner zu werden und wie Toffee zu ziehenCuAl10Fe5Ni5Mittelhoch

3.2 Vergleich der chemischen Zusammensetzung

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

LegierungStandardAlMitFePbMnNiUndAndere
C63200ASTHMA8,7-9,5Rem.3,5-4,30.02 max1,2-2,04,0-4,80.1 max
CuAl10Ni5Fe4AN8.5-10.5Rem.3,0-5,00.02 max0.5-2.54.0-6.00.1 maxZn ≤ 0,5
CA106BS8.8-10.0Rem.3,0-5,00.01 max0.5-2.04,0-5,50.1 maxZn ≤ 0,5
CAC702JIS8.5-10.0Rem.2,0-4,000,05 max1,5-3,04,0-5,50.3 max
QAl10-4-4wo das Material anfängt, dünner zu werden und wie Toffee zu ziehen9.0-10.5Rem.3.5-5.00.01 max0.5-2.04,0-5,00.1 max

3.3 Vergleich mechanischer Eigenschaften

Table 5: Mechanical Properties Comparison of C63200 and Direct Equivalents

LegierungZugfestigkeit (MPa)Streckgrenze (MPa)Dehnung (%)Härte (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 Materialkategorien

4.1 andere Aluminiumbronze -Noten

Tabelle 6: Alternative Aluminiumbronze -Klassenvergleich

LegierungUNS#Al (%)HauptunterschiedeRelative KostenLeistungsbewertung
C63000C630009.0-11.0Higher Al, similar properties105%Hoch
C63020C6302010.0-11.5Higher strength, less ductile110%Hoch
C62300C623008.5-10.0Lower Ni, reduced strength85%Mittelhoch
C95400C9540010.0-11.5No Ni, lower corrosion resistance80%Mittel
C95500C9550010.0-11.5Enthält Ni, höhere Stärke90%Hoch

4.2 Nickel Aluminum Bronze Alternatives

Table 7: Nickel Aluminum Bronze Alternatives

LegierungUNS#SchlüsselzusammensetzungSchlüsseleigenschaftenCost Ratio to C63200Beste Anwendungen
C95800C95800Cu-9Al-4Fe-4NiHigher corrosion resistance115%Marine propellers, pumps
C95700C95700Cu-12Al-6Fe-2NiHöhere Festigkeit, geringere Duktilität110%Heavy-duty bearings
C95900C95900Cu-12Al-6Ni-2.5FeHervorragende Verschleißfestigkeit120%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 conductivity75%Mittel
Manganese BronzeC86300Higher strength, lower corrosion resistance80%Mittel
Silicon BronzeC87300Better machinability, lower wear resistance85%Mittel
BerylliumkupferC17200Higher strength, excellent spring properties180 %Medium-Low
Nickel-SilverC75200Lower strength, good corrosion resistance90%Niedrigmedium

4.4 Non-Copper Based Alternatives

Table 9: Non-Copper Based Alternative Materials

MaterialkategorieBeispielqualitätVergleichende LeistungKostenverhältnisAnwendungsüberlappung
Rostfreier Stahl316LHigher strength, lower friction65%Mittel
NickellegierungenMonel 400Superior corrosion resistance, higher cost160%High for marine
TitanlegierungenTi-6Al-4VHigher strength-to-weight, much higher cost280%Niedrigmedium
Engineered PlasticsPEEKLightweight, self-lubricating, lower strength85%Niedrig
Composite BearingsPTFE/FiberLow friction, limited load capacity70%Very Low

5. Kosten-Performance-Analyse

5.1 Relativer Materialkostenindex

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

MaterialRohstoffkostenBearbeitungskostenGesamtkostenindexKostentrend (2-Jahres)
C63200100100100Stabil
CuAl10Ni5Fe4 (EN)95-10595-10595-105Stabil
C63000100-110100-105100-108Leichter Anstieg
C9540075-8590-10080-90Stabil
C95800110-120105-115110-120Zunehmen
316L Stainless55-6570-8060-70Flüchtig
Monel 400150-170140-160145-165Zunehmen
PEEK160-18040-5080-90Stabil

5.2 Leistungsbewertung nach Anwendung

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

MaterialMarineOil & GasLuft- und RaumfahrtHeavy MachineryGesamtwertbewertung
C6320098898.5
CuAl10Ni5Fe498898.5
C9540077687.5
C9580099888.8
316L Stainless77667.5
Monel 40099767.0
PEEK67856.5

6. Überlegungen zur Herstellung

6.1 Vergleichsvergleich

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

MaterialSandgussSchleudergussFeingussBearbeitbarkeitSchweißbarkeit
C6320099876
CuAl10Ni5Fe499876
C9540089765
C9580089766
316L Stainless67858
Monel 40067757
PEEKN / AN / AN / A8N / A

6.2 Überlegungen zur Lieferkette

Table 13: Supply Chain Factors

MaterialGlobale VerfügbarkeitVorlaufzeit (Wochen)LieferantenvielfaltPreisstabilität
C63200Hoch4-6HochMittel
CuAl10Ni5Fe4Hoch4-6HochMittel
C95400Hoch3-5HochMittel
C95800Mittelhoch5-8MittelNiedrigmedium
316L StainlessSehr hoch2-4Sehr hochMittel
Monel 400Mittel6-10MittelNiedrig
PEEKMittel3-5MittelHoch

7. Anwendungsspezifische Äquivalenz

Table 14: Recommended Alternatives by Application

AnwendungErste WahlZweite WahlDritte WahlSchlüsselauswahlfaktor
Marine bearingsC63200C95800Monel 400Korrosionsbeständigkeit
VentilkomponentenC63200CuAl10Ni5Fe4316LDruckbehandlung
Pump bushingsC63200C95400C95800Verschleißfestigkeit
GetriebeC63200C95500Hardened steelStärke
Hydraulische KomponentenC63200CuAl10Ni5Fe4PEEKPressure capacity
FlugzeugbeschlägeC63200C95900Ti-6Al-4VWeight optimization
Offshore equipmentC63200C95800Monel 400Korrosionsbeständigkeit

8. Auswahlmethode für äquivalente Materialien

Table 15: Decision Matrix for Material Selection

AuswahlfaktorGewichtC63200CuAl10Ni5Fe4C95800316L SSMonel 400PEEK
Mechanische Stärke20 %998875
Korrosionsbeständigkeit25 %889799
Verschleißfestigkeit20 %998676
Kosteneffizienz15 %776856
Verfügbarkeit10 %887967
Processability10 %888768
Gewichtete Punktzahl100 %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.