AMS 4880-C95510 Introducción del producto Bronce de níquel aluminio
Composición química
| Elemento | Porcentaje (%) | Papel en la aleación |
|---|
| Con | 78,00 minutos | Constituyente primario, proporciona estructura base y propiedades. |
| Sn | 0.20 máx. | Mejora la resistencia a la corrosión y la fuerza. |
| Zn | 0.30 máx. | Mejora la fuerza y actúa como desoxidante. |
| Fe | 2,00-3,50 | Refina la estructura del grano y aumenta la resistencia. |
| Ni | 4,50-5,50 | Mejora la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas. |
| Alabama | 9,70-10,90 | Forma compuestos intermetálicos, mejorando la fuerza y la resistencia al desgaste. |
| Minnesota | 1,50 máximo | Mejora la resistencia y desoxida la aleación. |
Nota: Cu + suma de elementos nombrados, 99,8% mín. El valor de Ni incluye Co. A menos que se indique lo contrario, los valores individuales representan máximos.
Propiedades mecánicas
| Propiedad | Castings <4.0, Heat Treated | Fundición 4.0+, tratada térmicamente |
|---|
| Resistencia a la tracción, mín. | 105,0 ksi (724 MPa) | 95,0 ksi (655 MPa) |
| Límite elástico (compensación del 0,2 %), mín. | 62,5 ksi (431 MPa) | 56,0 ksi (386 MPa) |
| Elongación en 4D, min | 9% | 9% |
| Dureza Brinell | 192 a 248 BHN | 192 a 248 BHN |
Rendimiento a diferentes temperaturas
| Rango de temperatura | Características de presentación |
|---|
| Bajas Temperaturas (-50°C a 0°C) | Mantiene buena ductilidad y tenacidad. |
| Temperatura ambiente (20°C a 25°C) | Equilibrio óptimo entre resistencia y ductilidad. |
| Temperaturas moderadas (100°C a 200°C) | Conserva buena dureza y resistencia al desgaste. |
| Temperaturas elevadas (200°C a 300°C) | Ligera disminución de la resistencia, pero mantiene una buena resistencia a la corrosión. |
| Altas temperaturas (300°C a 400°C) | Propiedades mecánicas reducidas, pero aún utilizables en algunas aplicaciones. |
Aplicaciones industriales
| Sector industrial | Aplicaciones específicas |
|---|
| Aeroespacial | Casquillos de tren de aterrizaje, cojinetes en estructuras de aviones. |
| Marina | Hélices, impulsores de bombas, componentes de válvulas en sistemas de agua de mar. |
| Petróleo y gas | Componentes de plataformas marinas, equipos submarinos |
| Automotor | Casquillos en sistemas de suspensión, componentes de cajas de cambios. |
| Maquinaria industrial | Placas de desgaste, bujes en maquinaria pesada. |
| Minería | Componentes de bombas, repuestos para sistemas transportadores |
| Generación de energía | Componentes de turbinas, asientos de válvulas en centrales eléctricas. |
Disponibilidad de formas y tamaños
| Formulario | Rango de tamaño | Notas |
|---|
| Sólidos | 1/2″ a 9″ de diámetro exterior. | - |
| estado de entrega | 1 1/8″ a 13″ de diámetro exterior. | Consulte al molino para el espesor de pared. |
| Rectángulos | Hasta 15″ | - |
| Longitudes estándar | 24″ | Consultar molino para otras longitudes. |
| Material en barra | Varios diámetros | Disponible en formas redonda, hexagonal y cuadrada. |
| Plato | Hasta 6″ de espesor | El ancho y el largo varían según el espesor. |
| Forjas | Tamaños personalizados | Hecho a pedido según especificaciones. |
Estándares de producción
| Estándar | Descripción |
|---|
| AM 4880 | Especificación de material aeroespacial para bronce de níquel aluminio |
| ASTM B150 | Especificación estándar para varillas, barras y perfiles de bronce y aluminio |
| ASTM B171 | Especificación estándar para placas y láminas de aleación de cobre para recipientes a presión, condensadores e intercambiadores de calor |
| SAE J461 | Tubo intercambiador de calor de aleación de cobre y cobre forjado |
| MIL-B-21230 | Especificación militar para bronce y aluminio. |
Estándares y grados correspondientes en diferentes países
| País/Región | Estándar/Grado | Designación equivalente |
|---|
| Estados Unidos | AM 4880-C95510 | EE. UU. C95510 |
| Europa | EN 1982-CC333G | CuAl10Ni5Fe4 |
| Japón | JIS H5120-CAC703 | - |
| porcelana | GB/T 5231-QAl9-4 | - |
| Rusia | GOST 493-79 Grado BrA9Zh4N4 | - |
| India | ES 3091 Grado 2 | - |
| Australia | COMO 2074-CA953 | - |
Soldadura, Procesamiento, Pulido, Tratamiento Térmico, Procesamiento en Frío
Soldadura
| Método de soldadura | Idoneidad | Notas |
|---|
| Soldadura por arco de tungsteno con gas (GTAW/TIG) | Excelente | Método preferido para soldaduras de alta calidad. |
| Soldadura por arco metálico con gas (GMAW/MIG) | Bien | Adecuado para componentes más grandes |
| Soldadura por arco metálico protegido (SMAW) | Justo | Se puede utilizar pero no es preferible. |
| Soldadura por haz de electrones | Excelente | Para soldadura de precisión en aplicaciones aeroespaciales |
| Soldadura por fricción y agitación | Bien | Método emergente para la unión de estado sólido |
Procesando
| Método de procesamiento | Clasificación de maquinabilidad | Notas |
|---|
| Torneado | 50 (escala 0-100) | Utilice herramientas de carburo para obtener mejores resultados. |
| Molienda | 50 (escala 0-100) | Se recomiendan velocidades de corte moderadas. |
| Perforación | 50 (escala 0-100) | Utilice brocas de acero o carburo de alta velocidad. |
| Tabla de datos para | Bien | Adecuado para lograr tolerancias estrictas |
| Mecanizado por descarga eléctrica (EDM) | Excelente | Para formas y perfiles complejos |
Pulido
| Método de pulido | Final alcanzable | Notas |
|---|
| Pulido mecánico | Acabado espejo | Utilice abrasivos progresivamente más finos |
| electropulido | Alto brillo | Adecuado para geometrías complejas |
| Pulido | Alto brillo | Paso final para aplicaciones decorativas. |
Tratamiento térmico
| Proceso de tratamiento térmico | Rango de temperatura | Objetivo |
|---|
| Recocido de solución | 870-900°C | Homogeneizar la microestructura. |
| Temple | Enfriamiento rápido a temperatura ambiente. | Aumentar la fuerza y la dureza. |
| Envejecimiento | 350-400°C durante 2-4 horas | Mejorar las propiedades mecánicas. |
| El alivio del estrés | 350-400°C durante 1-2 horas | Reducir las tensiones internas |
Procesamiento en frío
| Método de procesamiento en frío | Efecto sobre el material | Aplicaciones |
|---|
| Laminado en frío | Aumenta la fuerza y la dureza. | Producción de láminas y tiras. |
| Dibujo en frío | Mejora el acabado superficial y la precisión dimensional. | Producción de alambres y tubos. |
| Forja en frio | Mejora las propiedades mecánicas. | Componentes de forma casi neta |
Ventajas y desventajas de los materiales.
Ventajas
| Ventaja | Descripción |
|---|
| Alta resistencia | Excelente límite elástico y de tracción en comparación con muchas otras aleaciones de cobre. |
| Resistencia al desgaste | Resistencia superior a la abrasión y al irritamiento |
| Resistencia a la corrosión | Buena resistencia al agua de mar y a muchos productos químicos. |
| Conductividad térmica | Mejor que los aceros inoxidables, adecuado para aplicaciones de intercambio de calor. |
| Sin chispas | Seguro para usar en ambientes explosivos |
| Baja permeabilidad magnética | Adecuado para aplicaciones que requieren materiales no magnéticos |
Desventajas
| Desventaja | Descripción |
|---|
| Costo | Más caro que las aleaciones de cobre o los aceros más simples. |
| Peso | Más pesado que las aleaciones de aluminio, lo que puede ser un problema en algunas aplicaciones. |
| Procesamiento complejo | Requiere un control cuidadoso durante la fundición y el tratamiento térmico. |
| Ductilidad limitada | Menos dúctil que el cobre puro o algunas otras aleaciones de cobre. |
| Potencial de agrietamiento por corrosión bajo tensión | Puede ocurrir bajo ciertas condiciones ambientales. |
Productos similares y comparación
Aleaciones similares de bronce, níquel y aluminio
| Designación de aleación | Composición química | Diferencias clave |
|---|
| C95800 | Cu-9Al-4Fe-4Ni | Mayor contenido de hierro, resistencia ligeramente menor. |
| C95700 | Cu-11Al-3Fe-5Ni | Mayor contenido de aluminio, mayor dureza. |
| C95400 | Cu-11Al-4Fe | Sin níquel, menor resistencia a la corrosión |
Comparación con otras clases de materiales
| Material | Ventajas sobre C95510 | Desventajas en comparación con C95510 |
|---|
| Acero inoxidable 316 | Menor costo, mayor disponibilidad | Menor conductividad térmica, mayor peso. |
| Bronce de aluminio (p. ej., C95400) | Menor costo, más fácil de lanzar | Menor resistencia y resistencia a la corrosión. |
| Bronce fosforado | Mejor conductividad eléctrica | Menor resistencia y resistencia al desgaste. |
| Aleaciones de titanio | Menor densidad, mayor relación resistencia-peso | Costo mucho mayor, más difícil de mecanizar |
Tabla comparativa detallada
| Propiedad | AM 4880-C95510 | Acero inoxidable 316 | Bronce Aluminio C95400 | Titanio Grado 5 (Ti-6Al-4V) |
|---|
| Resistencia a la tracción (MPa) | 655-724 | 515-690 | 586-758 | 895-930 |
| Límite elástico (MPa) | 386-431 | 205-310 | 241-379 | 828-910 |
| Elongación (%) | 9 (minutos) | 40 | 12 | 10-15 |
| Densidad (g/cm³) | 7.64 | 8.00 | 7.45 | 4.43 |
| Conductividad Térmica (W/m·K) | 42 | 16.3 | 59 | 6.7 |
| Resistencia a la corrosión en agua de mar | Excelente | Excelente | Bien | Excelente |
| Maquinabilidad (escala 0-100) | 50 | 50 | 60 | 30 |
| Costo relativo | Alto | Moderado | Moderado | muy alto |
Propiedades y características adicionales
| Propiedad | Valor | Unidades |
|---|
| Resistividad electrica | 14.4 | µΩ·cm |
| Capacidad calorífica específica | 0.375 | J/g·°C |
| Intervalo de fusión | 1030-1060 | ° C |
| Módulo de elasticidad | 110-120 | GPa |
| El coeficiente de Poisson | 0.33 | - |
| Resistencia a la fatiga (10⁷ ciclos) | 207-241 | MPa |
| Capacidad de amortiguación | Moderado | - |
Consideraciones ambientales y de reciclaje
| Aspecto | Descripción |
|---|
| Reciclabilidad | Altamente reciclable, se puede refundir y reutilizar. |
| Impacto ambiental | Menor necesidad de energía para el reciclaje en comparación con la producción primaria |
| Toxicidad | No es tóxico en forma sólida, pero se deben controlar el polvo y los vapores durante el procesamiento. |
| Fin de vida | Se puede recolectar y reciclar a través de flujos establecidos de reciclaje de metales. |
Métodos de prueba y control de calidad
| Método de prueba | Objetivo | Estándar |
|---|
| Pruebas de tracción | Determinar la resistencia y la ductilidad. | ASTM E8 |
| Pruebas de dureza | Medir la dureza de la superficie | ASTM E10 (Brinell) |
| Análisis químico | Verificar composición | ASTM E478 |
| Pruebas ultrasónicas | Detectar defectos internos | Norma ASTM E114 |
| Pruebas radiográficas | Inspeccionar porosidad e inclusiones. | ASTM E1742 |
| Pruebas de corrosión | Evaluar la resistencia a la corrosión. | ASTM G31 |
Recomendaciones de almacenamiento y manipulación
| Aspecto | Recomendación |
|---|
| Entorno de almacenamiento | Área seca y limpia alejada de productos químicos. |
| Manejo | Utilice equipo de elevación adecuado para piezas pesadas. |
| Protección | Aplique revestimientos o envolturas protectoras para evitar daños a la superficie. |
| Gestión de inventario | Utilice el sistema FIFO (primero en entrar, primero en salir) para gestionar el stock |
| Precauciones de seguridad | Utilice EPP adecuado durante la manipulación, especialmente durante el corte o mecanizado. |
Plazos de entrega típicos y factores de precios
| Factor | Descripción |
|---|
| Tamaños de existencias estándar | Generalmente disponible con un plazo de entrega de 1 a 2 semanas. |
| Tamaños/formas personalizados | Puede requerir un plazo de entrega de 4 a 8 semanas |
| Cantidad | Los pedidos más grandes pueden tener plazos de entrega más largos pero mejores precios |
| Condiciones de mercado | Los precios del cobre y el níquel pueden afectar significativamente el costo final |
| Requisitos de certificación | Las certificaciones especiales pueden aumentar el tiempo de entrega y el costo. |
Conclusión
AMS 4880-C95510 Bronce de níquel y aluminio es una aleación de alto rendimiento que ofrece una excelente combinación de resistencia, resistencia al desgaste y resistencia a la corrosión. Su versatilidad lo hace adecuado para una amplia gama de aplicaciones en diversas industrias, particularmente en entornos marinos y aeroespaciales. Si bien puede tener un costo inicial más alto en comparación con otros materiales, su rendimiento y durabilidad a largo plazo a menudo resultan en costos de ciclo de vida más bajos para los componentes críticos. La capacidad del material para mantener sus propiedades en diversas condiciones operativas, junto con sus características antichispas, lo convierte en la opción preferida para aplicaciones críticas para la seguridad. Como ocurre con cualquier material especializado, se debe prestar la debida atención al diseño, procesamiento y mantenimiento para aprovechar al máximo sus capacidades y garantizar un rendimiento óptimo durante toda su vida útil.
