一、簡介
C63200鋁青銅是一種高性能的銅合金，廣泛用於海洋，航空航天，油氣和重型機械工業的關鍵應用中。這項全面的分析研究了C63200以及其潛在的等效替代方案，提供了化學成分，機械性能，製造考慮因素和成本效果比的詳細比較。本指南旨在協助採購專家，工程師和材料選擇專業人員在為苛刻申請提供材料時做出明智的決定。
2。 C63200鋁青銅：基線規格
表1：C63200鋁青銅的化學組成（％）
| 鋁 | 和 | 鐵 | 鉛 | 錳 | 你 | 和 |
|---|
| 8.7-9.5 | 雷姆。 | 3.5-4.3 | 0最大.02 | 1.2-2.0 | 4.0-4.8 | 0最大.1 |
| 9.0000* | 82.0000* | 4.0000* | – | 1.6000* | 4.0000* | – |
*名義值
表2：C63200鋁青銅的機械性能
| 財產 | 價值 | 單元 |
|---|
| 抗拉強度 | 621-950 | 兆帕 |
| 屈服強度 | 310-365 | 兆帕 |
| 伸長 | 9-25 | % |
| 布氏硬度 | 120-210 | 乙肝 |
| 密度 | 7.6 | 克/立方厘米 |
| 彈性模量 | 110 | 帕 |
| 導熱係數 | 42 | 瓦/米·K |
| 熱膨脹係數 | 16.2 | 微米/米·K |
| 電導率 | 7 | ％iacs |
3。 c63200的直接替代品
3.1國際標準等效物
表3：C63200的國際標準等效物
| 國家 | 標準 | 指定 | 等效水平 |
|---|
| 美國 | ASTM | UNS C63200 | 參考 |
| 歐洲 | 在 | 銅鋁10鎳5鐵4 | 高的 |
| 德國 | 從 | 銅鋁10鎳5鐵4 | 高的 |
| 英國 | 學士學位 | CA106 | 高的 |
| 日本 | 日標 | CAC702 | 中等的 |
| 中國 | 國標 | KAL10-4-4 | 高的 |
| 俄羅斯 | 國家標準 | Brazhnmts 9-4-4-1 | 中等的 |
| 國際的 | 國際標準化組織 | SEASF10F5N5 | 中高 |
3.2化學成分比較
表4：C63200及其直接等效物的化學成分比較（％）
| 合金 | 標準 | 鋁 | 和 | 鐵 | 鉛 | 錳 | 你 | 和 | 其他 |
|---|
| C63200 | ASTM | 8.7-9.5 | 雷姆。 | 3.5-4.3 | 0最大.02 | 1.2-2.0 | 4.0-4.8 | 0最大.1 | – |
| 銅鋁10鎳5鐵4 | 在 | 8.5-10.5 | 雷姆。 | 3.0-5.0 | 0最大.02 | 0.5-2.5 | 4.0-6.0 | 0最大.1 | Zn≤0.5 |
| CA106 | 學士學位 | 8.8-10.0 | 雷姆。 | 3.0-5.0 | 0最大.01 | 0.5-2.0 | 4.0-5.5 | 0最大.1 | Zn≤0.5 |
| CAC702 | 日標 | 8.5-10.0 | 雷姆。 | 2.0-4.0 | 0.05 最大 | 1.5-3.0 | 4.0-5.5 | 0最大.3 | – |
| KAL10-4-4 | 國標 | 9.0-10.5 | 雷姆。 | 3.5-5.0 | 0最大.01 | 0.5-2.0 | 4.0-5.0 | 0最大.1 | – |
3.3機械性能比較
表5：機械性能比較C63200和直接等效物
| 合金 | 抗拉強度（兆帕） | 屈服強度（MPa） | 伸長率（%） | 硬度（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（HE） | 590-780 | 280-330 | 10-18 | 130-180 |
| QAL10-4-4（GB） | 640-820 | 300-350 | 10-20 | 140-200 |
4。替代材料類別
4.1其他鋁製青銅等級
表6：替代鋁青銅等級比較
| 合金 | 我們＃ | 鋁(%) | 主要差異 | 相對成本 | 績效評級 |
|---|
| C63000 | C63000 | 9.0-11.0 | 較高的Al，相似的特性 | 105％ | 高的 |
| C63020 | C63020 | 10.0-11.5 | 較高的強度，延性較低 | 110％ | 高的 |
| C62300 | C62300 | 8.5-10.0 | 較低的ni強度降低 | 85% | 中高 |
| C95400 | C95400 | 10.0-11.5 | 沒有NI，較低的耐腐蝕性 | 80％ | 中等的 |
| C95500 | C95500 | 10.0-11.5 | 包含ni，更高的強度 | 90％ | 高的 |
4.2鎳鋁青銅替代品
表7：鎳鋁青銅替代品
| 合金 | 我們＃ | 關鍵組成 | 主要特性 | 成本比與C63200 | 最佳應用 |
|---|
| C95800 | C95800 | Cu-9Al-4Fe-4Ni | 較高的耐腐蝕性 | 115％ | 海洋螺旋槳，泵 |
| C95700 | C95700 | CU-12AL-6FE-2NI | 強度較高，延展性較低 | 110％ | 重型軸承 |
| C95900 | C95900 | CU-12AL-6NI-2.5FE | 優異的耐磨性 | 120％ | 飛機起落架零件 |
4.3非鋁青銅替代品
表8：非鋁青銅替代材料
| 材料類別 | 示例合金 | 關鍵屬性比較 | 成本比 | 相容性 |
|---|
| 磷青銅 | C52400 | 較低的強度，更好的電導率 | 75％ | 中等的 |
| 錳青銅 | C86300 | 較高的強度，較低的耐腐蝕性 | 80％ | 中等的 |
| 矽青銅 | C87300 | 更好的可加工性，較低的磨損性 | 85% | 中等的 |
| 鈹銅 | C17200 | 更高的強度，優秀的春季特性 | 180％ | 中低 |
| 鎳絲 | C75200 | 較低的強度，良好的耐腐蝕性 | 90％ | 低-中 |
4.4基於非Copper的替代方案
表9：基於非Copper的替代材料
| 材料類別 | 示例等級 | 比較性能 | 成本比 | 應用重疊 |
|---|
| 不銹鋼 | 316L | 較高的強度，較低的摩擦力 | 65% | 中等的 |
| 鎳合金 | 蒙乃爾 400 | 耐腐蝕性，成本較高 | 160％ | 海軍陸戰隊高 |
| 鈦合金 | Ti-6Al-4V | 更高的強度重量，成本要高得多 | 280％ | 低-中 |
| 工程塑料 | 窺視 | 輕巧，自潤滑，較低的強度 | 85% | 低的 |
| 複合軸承 | PTFE/纖維 | 低摩擦，負載能力有限 | 70％ | 非常低 |
5。成本績效分析
5.1相對材料成本指數
表10：相對材料成本指數（C63200 = 100）
| 材料 | 原料成本 | 加工成本 | 總成本指數 | 成本趨勢（2年） |
|---|
| C63200 | 100 | 100 | 100 | 穩定的 |
| cual10ni5fe4（en） | 95-105 | 95-105 | 95-105 | 穩定的 |
| C63000 | 100-110 | 100-105 | 100-108 | 略有增加 |
| C95400 | 75-85 | 90-100 | 80-90 | 穩定的 |
| C95800 | 110-120 | 105-115 | 110-120 | 增加 |
| 316升不銹鋼 | 55-65 | 70-80 | 60-70 | 易揮發的 |
| 蒙乃爾 400 | 150-170 | 140-160 | 145-165 | 增加 |
| 窺視 | 160-180 | 40-50 | 80-90 | 穩定的 |
5.2按應用進行性能評級
表11：通過應用程序評級（1-10比例，10 =最佳）
| 材料 | 海洋 | Oil & Gas | 航天 | 重型機械 | 總體價值等級 |
|---|
| C63200 | 9 | 8個 | 8個 | 9 | 8.5 |
| 銅鋁10鎳5鐵4 | 9 | 8個 | 8個 | 9 | 8.5 |
| C95400 | 7 | 7 | 6個 | 8個 | 7.5 |
| C95800 | 9 | 9 | 8個 | 8個 | 8.8 |
| 316升不銹鋼 | 7 | 7 | 6個 | 6個 | 7.5 |
| 蒙乃爾 400 | 9 | 9 | 7 | 6個 | 7.0 |
| 窺視 | 6個 | 7 | 8個 | 5個 | 6.5 |
6. 製造注意事項
6.1加工性比較
表12：製造過程適用性（1-10比例，10 =極好）
| 材料 | 砂模鑄造 | 離心鑄造 | 熔模鑄造 | 可加工性 | 可焊性 |
|---|
| C63200 | 9 | 9 | 8個 | 7 | 6個 |
| 銅鋁10鎳5鐵4 | 9 | 9 | 8個 | 7 | 6個 |
| C95400 | 8個 | 9 | 7 | 6個 | 5個 |
| C95800 | 8個 | 9 | 7 | 6個 | 6個 |
| 316升不銹鋼 | 6個 | 7 | 8個 | 5個 | 8個 |
| 蒙乃爾 400 | 6個 | 7 | 7 | 5個 | 7 |
| 窺視 | 不適用 | 不適用 | 不適用 | 8個 | 不適用 |
6.2供應鏈考慮
表13：供應鏈因素
| 材料 | 全球可用性 | 交貨時間（週） | 供應商的多樣性 | 價格穩定 |
|---|
| C63200 | 高的 | 4-6 | 高的 | 中等的 |
| 銅鋁10鎳5鐵4 | 高的 | 4-6 | 高的 | 中等的 |
| C95400 | 高的 | 3-5 | 高的 | 中等的 |
| C95800 | 中高 | 5-8 | 中等的 | 低-中 |
| 316升不銹鋼 | 很高 | 2-4 | 很高 | 中等的 |
| 蒙乃爾 400 | 中等的 | 6-10 | 中等的 | 低的 |
| 窺視 | 中等的 | 3-5 | 中等的 | 高的 |
7。特定於應用的等效性
表14：申請推薦的替代方案
| 應用 | 首選 | 第二選擇 | 第三選擇 | 關鍵選擇因子 |
|---|
| 海洋軸承 | C63200 | C95800 | 蒙乃爾 400 | 耐腐蝕性能 |
| 閥門組件 | C63200 | 銅鋁10鎳5鐵4 | 316L | 壓力處理 |
| 泵襯套 | C63200 | C95400 | C95800 | 耐磨性 |
| 齒輪 | C63200 | C95500 | 硬化鋼 | 力量 |
| 液壓成分 | C63200 | 銅鋁10鎳5鐵4 | 窺視 | 壓力容量 |
| 飛機配件 | C63200 | C95900 | Ti-6Al-4V | 重量優化 |
| 離岸設備 | C63200 | C95800 | 蒙乃爾 400 | 耐腐蝕性能 |
8。等效材料的選擇方法
表15：材料選擇的決策矩陣
| 選擇因子 | 重量 | C63200 | 銅鋁10鎳5鐵4 | C95800 | 316L SS | 蒙乃爾 400 | 窺視 |
|---|
| 機械強度 | 20% | 9 | 9 | 8個 | 8個 | 7 | 5個 |
| 耐腐蝕性能 | 25% | 8個 | 8個 | 9 | 7 | 9 | 9 |
| 耐磨性 | 20% | 9 | 9 | 8個 | 6個 | 7 | 6個 |
| 成本效益 | 15% | 7 | 7 | 6個 | 8個 | 5個 | 6個 |
| 可用性 | 10% | 8個 | 8個 | 7 | 9 | 6個 | 7 |
| 加工性 | 10% | 8個 | 8個 | 8個 | 7 | 6個 | 8個 |
| 加權分數 | 100% | 8.25 | 8.25 | 7.85 | 7.30 | 6.90 | 6.75 |
9。結論和建議
C63200鋁製青銅仍然是要求使用強度，耐腐蝕性和磨損特性的要求應用的絕佳材料選擇。最直接的等效替代方法是在歐洲標準Cual10ni5fe4和中國標準QAL10-4-4中找到的，它們提供了幾乎相同的性能特徵和成本。
對於某些績效折衷的成本敏感應用程序，C95400鋁製青銅的替代方案的成本降低了約15-20％。在高度腐蝕性的環境中，尤其是海水應用中，C95800鎳鋁製青銅可能會通過較高的壽命來證明其成本提高10-20％。
對於採購專業人員，適用以下建議：
- 請求材料認證文檔以驗證組成和屬性
- 考慮區域可用性和提前時間在採購決策中
- 評估總擁有成本，包括維護和替換頻率
- 與多個供應商建立關係，以確保物質可用性
- 對於關鍵應用，請在實施之前使用替代材料進行績效測試
通過仔細評估本分析中提出的等效因素，採購專家和工程師可以在選擇C63200鋁製青銅的替代方案時做出明智的決定，平衡性能要求與成本考慮因素。
