AMS 4880-C95510 ニッケルアルミニウム青銅の製品紹介
化学組成
| 要素 | パーセンテージ (%) | 合金における役割 |
|---|
| 銅 | 78.00分 | 主な構成要素。基本構造と特性を提供します。 |
| SN | 0最大.20 | 耐食性と強度が向上します |
| 亜鉛 | 0最大.30 | 強度を高め、脱酸素剤として機能します。 |
| 鉄 | 2.00～3.50 | 粒子構造を微細化し、強度を向上させます |
| で | 4.50-5.50 | 耐食性と機械的特性の向上 |
| アル | 9.70-10.90 | 金属間化合物を形成し、強度と耐摩耗性を向上させます。 |
| ん | 最大1.50 | 合金の強度を向上させ、脱酸します。 |
注: Cu + 指定元素の合計、99.8% 以上。 Ni の値には Co が含まれます。特に断りのない限り、単一の値は最大値を表します。
機械的性質
| 財産 | Castings <4.0, Heat Treated | 鋳物 4.0+、熱処理済み |
|---|
| 引張強さ、最小 | 105.0 ksi (724 MPa) | 95.0 ksi (655 MPa) |
| 降伏強度 (0.2% オフセット)、最小 | 62.5 ksi (431 MPa) | 56.0 ksi (386 MPa) |
| 4D での伸び、分 | 9% | 9% |
| ブリネル硬さ | 192～248BHN | 192～248BHN |
さまざまな温度でのパフォーマンス
| 温度範囲 | 性能特性 |
|---|
| 低温 (-50°C ～ 0°C) | 良好な延性と靭性を維持します |
| 室温（20℃～25℃） | 強度と延性の最適なバランス |
| 中程度の温度 (100°C ～ 200°C) | 良好な硬度と耐摩耗性を維持 |
| 高温 (200°C ～ 300°C) | 強度は若干低下しますが、良好な耐食性を維持します。 |
| 高温（300℃～400℃） | 機械的特性は低下しますが、一部の用途ではまだ使用可能です |
産業用途
| 産業部門 | 特定の用途 |
|---|
| 航空宇宙 | 着陸装置のブッシュ、航空機構造のベアリング |
| マリン | 海水システムのプロペラ、ポンプインペラ、バルブコンポーネント |
| オイルとガス | 海洋プラットフォームコンポーネント、海中機器 |
| 自動車 | サスペンションシステムのブッシュ、ギアボックスコンポーネント |
| 産業機械 | 重機の摩耗プレート、ブッシュ |
| マイニング | ポンプ部品、コンベヤシステム部品 |
| 発電 | タービン部品、発電所のバルブシート |
形状とサイズの入手可能性
| 形状 | サイズ範囲 | 注意事項 |
|---|
| 固体 | 外径1/2インチ～9インチ | – |
| チューブ | 外径1 1/8インチ～13インチ。 | 肉厚については工場にお問い合わせください |
| 長方形 | 15インチまで | – |
| 標準長さ | 24インチ | 他の長さについてはミルにお問い合わせください |
| バーストック | さまざまな直径 | 円形、六角形、正方形の形状をご用意しています |
| 皿 | 最大6インチの厚さ | 幅と長さは厚さによって異なります |
| 鍛造品 | カスタムサイズ | 仕様に応じて受注生産 |
製造基準
| 標準 | 説明 |
|---|
| AMS 4880 | ニッケルアルミニウム青銅の航空宇宙材料仕様 |
| ASTM B150 | アルミニウム青銅の棒・棒・形材の標準規格 |
| ASTM B171 | 圧力容器・復水器・熱交換器用銅合金板・鋼板の標準規格 |
| SAE J461 | 展伸銅および銅合金熱交換器チューブ |
| MIL-B-21230 | 軍用仕様のブロンズ、アルミニウム |
各国の規格と対応グレード
| 国/地域 | 標準/グレード | 同等の指定 |
|---|
| アメリカ合衆国 | AMS 4880-C95510 | 米国 C95510 |
| ヨーロッパ | EN 1982-CC333G | CuAl10Ni5Fe4 |
| 日本 | JIS H5120-CAC703 | – |
| 中国 | GB/T 5231-QAl9-4 | – |
| ロシア | GOST 493-79 グレード BrA9Zh4N4 | – |
| インド | IS 3091 グレード 2 | – |
| オーストラリア | AS 2074-CA953 | – |
溶接、加工、研磨、熱処理、冷間加工
溶接
| 溶接方法 | 適合性 | 注意事項 |
|---|
| ガスタングステンアーク溶接(GTAW/TIG) | 素晴らしい | 高品質の溶接に推奨される方法 |
| ガスメタルアーク溶接 (GMAW/MIG) | 良い | 大型コンポーネントに適しています |
| 被覆アーク溶接(SMAW) | 公平 | 使用できますが、推奨されません |
| 電子ビーム溶接 | 素晴らしい | 航空宇宙用途での精密溶接用 |
| 摩擦撹拌溶接 | 良い | 固体接合のための新たな方法 |
処理
| 加工方法 | 被削性評価 | 注意事項 |
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| 旋回 | 50 (0 ～ 100 スケール) | 最良の結果を得るには超硬工具を使用してください |
| フライス加工 | 50 (0 ～ 100 スケール) | 適度な切断速度を推奨 |
| 掘削 | 50 (0 ～ 100 スケール) | ハイスドリルや超硬ドリルを使用してください。 |
| 研削 | 良い | 厳しい公差の達成に適しています |
| 放電加工 (EDM) | 素晴らしい | 複雑な形状やプロファイル用 |
研磨
| 研磨方法 | 達成可能なフィニッシュ | 注意事項 |
|---|
| 機械研磨 | 鏡面仕上げ | 徐々に細かい研磨剤を使用する |
| 電解研磨 | 高光沢 | 複雑な形状に最適 |
| バフ掛け | ハイシャイン | 装飾用途の最終ステップ |
熱処理
| 熱処理工程 | 温度範囲 | 目的 |
|---|
| 溶体化焼鈍 | 870～900℃ | 微細構造を均質化する |
| 焼入れ | 室温まで急速冷却 | 強度と硬度を高める |
| エージング | 350～400℃で2～4時間 | 機械的特性の向上 |
| 応力緩和 | 350～400℃で1～2時間 | 内部応力を軽減する |
冷間加工
| 冷間加工法 | 材質への影響 | アプリケーション |
|---|
| 冷間圧延 | 強度と硬度が増加します | シートおよびストリップの製造 |
| 冷間引抜 | 表面仕上げと寸法精度の向上 | ワイヤーとチューブの製造 |
| 冷間鍛造 | 機械的特性を強化します | ニアネットシェイプコンポーネント |
素材の長所と短所
利点
| アドバンテージ | 説明 |
|---|
| 高強度 | 他の多くの銅合金と比較して優れた引張強度と降伏強度 |
| 耐摩耗性 | 耐摩耗性と耐かじり性に優れています |
| 耐食性 | 海水や多くの化学薬品に対する優れた耐性 |
| 熱伝導率 | ステンレス鋼よりも優れており、熱交換用途に適しています |
| 非火花性 | 爆発性環境でも安全に使用可能 |
| 低い透磁率 | 非磁性材料を必要とする用途に最適 |
短所
| 不利益 | 説明 |
|---|
| 料金 | 単純な銅合金や鋼よりも高価 |
| 重さ | アルミニウム合金より重いため、一部の用途では懸念される可能性があります |
| 複雑な処理 | 鋳造および熱処理中に慎重な制御が必要 |
| 限られた延性 | 純銅や他の銅合金よりも延性が低い |
| 応力腐食割れの可能性 | 特定の環境条件下で発生する可能性があります |
類似製品と比較
同様のニッケルアルミニウム青銅合金
| 合金の指定 | 化学組成 | 主な違い |
|---|
| C95800 | Cu-9Al-4Fe-4Ni | 鉄含有量が多くなり、強度がわずかに低下します |
| C95700 | Cu-11Al-3Fe-5Ni | アルミニウム含有量が高く、硬度が増加 |
| C95400 | Cu-11Al-4Fe | ニッケルが含まれていないため、耐食性が低下します |
他の材料クラスとの比較
| 材料 | C95510と比較した利点 | C95510と比較したデメリット |
|---|
| ステンレス鋼316 | 低コスト、高可用性 | 熱伝導率が低くなり、重量が重くなる |
| アルミニウム青銅 (例: C95400) | 低コスト、キャストしやすい | 強度と耐食性が低下する |
| リン青銅 | より良い導電性 | 強度と耐摩耗性が低い |
| チタン合金 | 密度が低く、強度対重量比が高い | コストがはるかに高く、機械加工がより困難 |
詳細比較表
| 財産 | AMS 4880-C95510 | ステンレス鋼316 | アルミニウム青銅 C95400 | チタングレード5(Ti-6Al-4V) |
|---|
| 引張強さ(MPa) | 655-724 | 515-690 | 586-758 | 895-930 |
| 降伏強さ(MPa) | 386-431 | 205-310 | 241-379 | 828-910 |
| 伸長 （％） | 9（分） | 40 | 12 | 10-15 |
| 密度 (g/cm3) | 7.64 | 8.00 | 7.45 | 4.43 |
| 熱伝導率(W/m・K) | 42 | 16.3 | 59 | 6.7 |
| 海水中での耐食性 | 素晴らしい | 素晴らしい | 良い | 素晴らしい |
| 被削性 (0 ～ 100 スケール) | 50 | 50 | 60 | 30 |
| 相対コスト | 高い | 適度 | 適度 | 非常に高い |
追加の特性と特性
| 財産 | 価値 | 単位 |
|---|
| 電気抵抗率 | 14.4 | μΩ・cm |
| 比熱容量 | 0.375 | J/g・℃ |
| 溶解範囲 | 1030-1060 | ℃ |
| 弾性率 | 110-120 | GPa |
| ポアソン比 | 0.33 | – |
| 疲労強度 (10⁷ サイクル) | 207-241 | MPa |
| 減衰力 | 適度 | – |
環境とリサイクルへの配慮
| 側面 | 説明 |
|---|
| リサイクル性 | リサイクル性が高く、再溶解して再利用可能 |
| 環境への影響 | 一次生産と比較してリサイクルに必要なエネルギーが少ない |
| 毒性 | 固体の形では毒性はありませんが、加工中の粉塵や煙を管理する必要があります。 |
| 生産終了 | 確立された金属リサイクルの流れを通じて回収およびリサイクルが可能 |
品質管理と試験方法
| 試験方法 | 目的 | 標準 |
|---|
| 引張試験 | 強度と延性を決定する | ASTM E8 |
| 硬さ試験 | 表面硬度の測定 | ASTM E10 (ブリネル) |
| 化学分析 | 構成の検証 | ASTM E478 |
| 超音波検査 | 内部欠陥の検出 | ASTM E114 |
| 放射線検査 | 気孔率と介在物を検査します | ASTM E1742 |
| 腐食試験 | 耐食性の評価 | ASTM G31 |
保管と取り扱いに関する推奨事項
| 側面 | おすすめ |
|---|
| 保管環境 | 化学物質から離れた乾燥した清潔な場所 |
| 取り扱い | 重量物には適切な吊り上げ装置を使用してください |
| 保護 | 表面の損傷を防ぐために保護コーティングまたはラップを適用します。 |
| 在庫管理 | FIFO（先入れ先出し）方式による在庫管理 |
| 安全上の注意事項 | 取り扱うとき、特に切断や機械加工の際には、適切な PPE を着用してください。 |
一般的なリードタイムと価格要因
| 要素 | 説明 |
|---|
| 標準在庫サイズ | 通常1～2週間のリードタイムで入手可能 |
| カスタムサイズ/形状 | 納期が4〜8週間かかる場合があります |
| 量 | 大量注文の場合はリードタイムが長くなる可能性がありますが、価格は安くなります |
| 市況 | 銅とニッケルの価格は最終コストに大きな影響を与える可能性があります |
| 認定要件 | 特別な認証によりリードタイムとコストが増加する可能性がある |
結論
AMS 4880-C95510 ニッケル アルミニウム ブロンズは、強度、耐摩耗性、耐食性の優れた組み合わせを提供する高性能合金です。その多用途性により、特に海洋および航空宇宙環境において、さまざまな業界の幅広い用途に適しています。他の材料に比べて初期コストは高くなりますが、長期的なパフォーマンスと耐久性により、多くの場合、重要なコンポーネントのライフサイクル コストが低くなります。この材料は、さまざまな動作条件下でその特性を維持する能力と、その非火花特性により、安全性が重要な用途に適した選択肢となっています。他の特殊な材料と同様に、その機能を最大限に活用し、耐用年数を通じて最適なパフォーマンスを確保するには、設計、加工、メンテナンスを適切に考慮する必要があります。
