1. บทนำ 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 (%) อัล Cu เฟ พีบี มิน ใน และ 8.7-9.5 เรม 3.5-4.3 0.02 สูงสุด 1.2-2.0 4.0-4.8 0สูงสุด .1 9.0000* 82.0000* 4.0000* – 1.6000* 4.0000* –
*ค่าเล็กน้อย
Table 2: Mechanical Properties of C63200 Aluminum Bronze คุณสมบัติ ค่า หน่วย ความต้านแรงดึง 621-950 MPa ความแข็งแรงของผลผลิต 310-365 MPa การยืดตัว 9-25 % ความแข็งบริเนล 120-210 HB ความหนาแน่น 7.6 g/cm³ โมดูลัสของความยืดหยุ่น 110 เกรดเฉลี่ย การนำความร้อน 42 W/ม·เค ค่าสัมประสิทธิ์การขยายตัวทางความร้อน 16.2 ไมโครเมตร/เมตร·เค การนำไฟฟ้า 7 % IACS
3. Direct Equivalent Alternatives to C63200 3.1 เทียบเท่ามาตรฐานสากล Table 3: International Standards Equivalents for C63200 ประเทศ มาตรฐาน การกำหนด ระดับความเท่าเทียมกัน สหรัฐอเมริกา ASTM UNS C63200 อ้างอิง ยุโรป ใน CuAl10Ni5Fe4 สูง เยอรมนี จาก CuAl10Ni5Fe4 สูง สหราชอาณาจักร BS CA106 สูง ญี่ปุ่น JIS CAC702 ปานกลาง จีน GB QAl10-4-4 สูง รัสเซีย GOST BrAZhNMts 9-4-4-1 ปานกลาง ระหว่างประเทศ ISO SESF10F5N5 ปานกลาง-สูง
3.2 การเปรียบเทียบองค์ประกอบทางเคมี Table 4: Chemical Composition Comparison of C63200 and Its Direct Equivalents (%) ล้อแม็ก มาตรฐาน อัล Cu เฟ พีบี มิน ใน และ คนอื่น C63200 ASTM 8.7-9.5 เรม 3.5-4.3 0.02 สูงสุด 1.2-2.0 4.0-4.8 0สูงสุด .1 – CuAl10Ni5Fe4 ใน 8.5-10.5 เรม 3.0-5.0 0.02 สูงสุด 0.5-2.5 4.0-6.0 0สูงสุด .1 Zn≤0.5 CA106 BS 8.8-10.0 เรม 3.0-5.0 0สูงสุด .01 0.5-2.0 4.0-5.5 0สูงสุด .1 Zn≤0.5 CAC702 JIS 8.5-10.0 เรม 2.0-4.0 0สูงสุด .05 1.5-3.0 4.0-5.5 0สูงสุด .3 – QAl10-4-4 GB 9.0-10.5 เรม 3.5-5.0 0สูงสุด .01 0.5-2.0 4.0-5.0 0สูงสุด .1 –
3.3 การเปรียบเทียบคุณสมบัติเชิงกล Table 5: Mechanical Properties Comparison of C63200 and Direct Equivalents ล้อแม็ก ความต้านแรงดึง (MPa) ความแข็งแรงของผลผลิต (MPa) การยืดตัว (%) ความแข็ง (HB) C63200 (ASTM) 621-950 310-365 9-25 120-210 cual10ni5fe4 (en) 650-830 300-350 10-20 140-200 CA106 (BS) 640-800 300-340 12-18 140-190 CAC702 (JIS) 590-780 280-330 10-18 130-180 QAl10-4-4 (GB) 640-820 300-350 10-20 140-200
4. ประเภทวัสดุทางเลือก 4.1 เกรดบรอนซ์อลูมิเนียมอื่น ๆ ตารางที่ 6: การเปรียบเทียบเกรดบรอนซ์อลูมิเนียมทางเลือก ล้อแม็ก เรา# อัล (%) ความแตกต่างที่สำคัญ ต้นทุนสัมพัทธ์ คะแนนประสิทธิภาพ C63000 C63000 9.0-11.0 Higher Al, similar properties 105% สูง C63020 C63020 10.0-11.5 Higher strength, less ductile 110% สูง C62300 C62300 8.5-10.0 Ni ที่ต่ำกว่าลดความแข็งแรง 85% ปานกลาง-สูง C95400 C95400 10.0-11.5 ไม่มี Ni ความต้านทานการกัดกร่อนที่ต่ำกว่า 80% ปานกลาง C95500 C95500 10.0-11.5 Contains Ni, higher strength 90% สูง
4.2 ทางเลือกสีบรอนซ์อลูมิเนียมนิกเกิล ตารางที่ 7: ทางเลือกสีบรอนซ์อลูมิเนียมนิกเกิล ล้อแม็ก เรา# องค์ประกอบสำคัญ คุณสมบัติที่สำคัญ Cost Ratio to C63200 แอปพลิเคชันที่ดีที่สุด C95800 C95800 Cu-9Al-4Fe-4Ni ความต้านทานการกัดกร่อนที่สูงขึ้น 115% Marine propellers, pumps C95700 C95700 CU-12AL-6FE-2NI มีความแข็งแรงสูง ความเหนียวลดลง 110% ตลับลูกปืนสำหรับงานหนัก C95900 C95900 CU-12AL-6NI-2.5FE ทนต่อการสึกหรอได้ดีเยี่ยม 120% ชิ้นส่วนเกียร์เครื่องบิน
4.3 ทางเลือกทองสัมฤทธิ์ที่ไม่ใช่อลูมิเนียม ตารางที่ 8: วัสดุทางเลือกที่ไม่ใช่อลูมิเนียมบรอนซ์ หมวดหมู่วัสดุ ตัวอย่างอัลลอยด์ การเปรียบเทียบคุณสมบัติที่สำคัญ อัตราส่วนต้นทุน ความเข้ากันได้ สารเรืองแสงสีบรอนซ์ C52400 ความแข็งแรงต่ำการนำไฟฟ้าที่ดีขึ้น 75% ปานกลาง บรอนซ์แมงกานีส C86300 Higher strength, lower corrosion resistance 80% ปานกลาง สีบรอนซ์ซิลิคอน C87300 ความสามารถในการกลืนได้ดีขึ้นความต้านทานการสึกหรอที่ลดลง 85% ปานกลาง เบริลเลียมคอปเปอร์ C17200 ความแข็งแรงสูงกว่าคุณสมบัติฤดูใบไม้ผลิที่ยอดเยี่ยม 180% Medium-Low นิกเกิล-เงิน C75200 ความแข็งแรงลดลงความต้านทานการกัดกร่อนที่ดี 90% ปานกลางต่ำ
4.4 ทางเลือกที่ไม่ใช่แคปเปอร์ ตารางที่ 9: วัสดุทางเลือกที่ไม่ใช่แคปเปอร์ หมวดหมู่วัสดุ ตัวอย่างตัวอย่าง ประสิทธิภาพเปรียบเทียบ อัตราส่วนต้นทุน แอปพลิเคชันซ้อนทับกัน สแตนเลส 316ล ความแข็งแรงสูงกว่าแรงเสียดทานลดลง 65% ปานกลาง โลหะผสมนิกเกิล โมเนล 400 ความต้านทานการกัดกร่อนที่เหนือกว่าค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้น 160% สูงสำหรับนาวิกโยธิน โลหะผสมไทเทเนียม ti-6al-4v ความแข็งแรงสูงถึงน้ำหนักสูงกว่าค่าใช้จ่ายที่สูงขึ้นมาก 280% ปานกลางต่ำ Engineered Plastics PEEK Lightweight, self-lubricating, lower strength 85% ต่ำ แบริ่งคอมโพสิต PTFE/Fiber แรงเสียดทานต่ำความสามารถในการโหลดที่ จำกัด 70% Very Low
5. การวิเคราะห์ประสิทธิภาพด้านต้นทุน 5.1 ดัชนีต้นทุนวัสดุสัมพัทธ์ Table 10: Relative Material Cost Index (C63200 = 100) วัสดุ ต้นทุนวัตถุดิบ ต้นทุนการประมวลผล ดัชนีต้นทุนทั้งหมด แนวโน้มต้นทุน (2 ปี) C63200 100 100 100 มั่นคง cual10ni5fe4 (en) 95-105 95-105 95-105 มั่นคง C63000 100-110 100-105 100-108 Slight increase C95400 75-85 90-100 80-90 มั่นคง C95800 110-120 105-115 110-120 ที่เพิ่มขึ้น 316L Stainless 55-65 70-80 60-70 ระเหย โมเนล 400 150-170 140-160 145-165 ที่เพิ่มขึ้น PEEK 160-180 40-50 80-90 มั่นคง
5.2 การจัดอันดับประสิทธิภาพโดยแอปพลิเคชัน ตารางที่ 11: การจัดอันดับประสิทธิภาพโดยแอปพลิเคชัน (ระดับ 1-10, 10 = ดีที่สุด) วัสดุ มารีน Oil & Gas การบินและอวกาศ เครื่องจักรกลหนัก คะแนนโดยรวม C63200 9 8 8 9 8.5 CuAl10Ni5Fe4 9 8 8 9 8.5 C95400 7 7 6 8 7.5 C95800 9 9 8 8 8.8 316L Stainless 7 7 6 6 7.5 โมเนล 400 9 9 7 6 7.0 PEEK 6 7 8 5 6.5
6. ข้อควรพิจารณาในการผลิต 6.1 การเปรียบเทียบความสามารถในการประมวลผล ตารางที่ 12: ความเหมาะสมของกระบวนการผลิต (ระดับ 1-10, 10 = ยอดเยี่ยม) วัสดุ การหล่อทราย การหล่อแบบแรงเหวี่ยง การหล่อการลงทุน ความสามารถในการแปรรูป ความสามารถในการเชื่อม C63200 9 9 8 7 6 CuAl10Ni5Fe4 9 9 8 7 6 C95400 8 9 7 6 5 C95800 8 9 7 6 6 316L Stainless 6 7 8 5 8 โมเนล 400 6 7 7 5 7 PEEK ไม่มีข้อมูล ไม่มีข้อมูล ไม่มีข้อมูล 8 ไม่มีข้อมูล
6.2 การพิจารณาห่วงโซ่อุปทาน ตารางที่ 13: ปัจจัยห่วงโซ่อุปทาน วัสดุ ความพร้อมทั่วโลก เวลานำ (สัปดาห์) ความหลากหลายของซัพพลายเออร์ ความเสถียรของราคา C63200 สูง 4-6 สูง ปานกลาง CuAl10Ni5Fe4 สูง 4-6 สูง ปานกลาง C95400 สูง 3-5 สูง ปานกลาง C95800 ปานกลาง-สูง 5-8 ปานกลาง ปานกลางต่ำ 316L Stainless สูงมาก 2-4 สูงมาก ปานกลาง โมเนล 400 ปานกลาง 6-10 ปานกลาง ต่ำ PEEK ปานกลาง 3-5 ปานกลาง สูง
7. ความเท่าเทียมกันเฉพาะแอปพลิเคชัน ตารางที่ 14: ทางเลือกที่แนะนำโดยแอปพลิเคชัน แอปพลิเคชัน ตัวเลือกแรก ตัวเลือกที่สอง ตัวเลือกที่สาม ปัจจัยการเลือกที่สำคัญ Marine bearings C63200 C95800 โมเนล 400 ความต้านทานการกัดกร่อน ส่วนประกอบวาล์ว C63200 CuAl10Ni5Fe4 316ล Pressure handling Pump bushings C63200 C95400 C95800 ความต้านทานการสึกหรอ เกียร์ C63200 C95500 Hardened steel ความแข็งแกร่ง Hydraulic components C63200 CuAl10Ni5Fe4 PEEK ความจุแรงดัน อุปกรณ์อากาศยาน C63200 C95900 ti-6al-4v Weight optimization Offshore equipment C63200 C95800 โมเนล 400 ความต้านทานการกัดกร่อน
8. Selection Methodology for Equivalent Materials Table 15: Decision Matrix for Material Selection Selection Factor น้ำหนัก C63200 CuAl10Ni5Fe4 C95800 316L SS โมเนล 400 PEEK Mechanical strength 20% 9 9 8 8 7 5 ความต้านทานการกัดกร่อน 25% 8 8 9 7 9 9 ความต้านทานการสึกหรอ 20% 9 9 8 6 7 6 ความคุ้มค่า 15% 7 7 6 8 5 6 ความพร้อมใช้งาน 10% 8 8 7 9 6 7 Processability 10% 8 8 8 7 6 8 Weighted Score 100% 8.25 8.25 7.85 7.30 6.90 6.75
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:
Request material certification documentation to verify composition and properties Consider regional availability and lead times in sourcing decisions Evaluate total cost of ownership including maintenance and replacement frequency Build relationships with multiple suppliers to ensure material availability 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.
