CuAl10Ni5Fe4: Odolná slitina pro kritické průmyslové použití

Pokud jde o slitiny, které odolávají náročným podmínkám, CuAl10Ni5Fe4 je jméno, které se často objevuje. Tento slitina mědi, hliníku, niklu a železa, známý také jako nikl hliník bronz, je ceněný pro svou síla, koroze odolnost, a odolnost proti opotřebení. Ať už řešíte námořní aplikace, letecké a kosmické inženýrství, nebo ropa a plyn projekty, CuAl10Ni5Fe4 je materiál, který zvládne i ty nejnáročnější podmínky.

V této příručce vás seznámíme se vším, co potřebujete vědět o. CuAl10Ni5Fe4-od složení a mechanických vlastností až po použití, ceny a srovnání s jinými slitinami. Na konci tohoto článku budete mít jasnou představu o tom, proč je slitina CuAl10Ni5Fe4 oblíbeným materiálem v mnoha průmyslových odvětvích.

---

Přehled

CuAl10Ni5Fe4 je slitina niklu, hliníku a bronzu s typickým složením 10% hliník, 5% nikl, a 4% železo. Tyto další prvky výrazně zvyšují odolnost slitiny mechanické vlastnosti a odolnost proti korozi, takže je vhodný pro použití v extrémní prostředí.

Tato slitina patří mezi rodina slitin mědi ale vyniká svou zvýšená odolnost a odolnost proti opotřebení, zejména v námořní aplikace. Kombinace nikl a železo zpevňuje strukturu slitiny a zlepšuje její výkonnost v podmínkách vysoké zatížení a abrazivní podmínky.

Klíčové vlastnosti:

• Vysoká pevnost i při zvýšených teplotách
• Vynikající odolnost proti korozi, zejména v mořská voda a prostředí bohaté na chloridy
• Dobrá odolnost proti opotřebení, takže je ideální pro pohyblivé části jako ložiska a převody
• Bez jiskření vlastnosti, díky nimž je vhodný pro nebezpečná prostředí
• Vysoká odolnost proti únavě, nezbytné pro cyklické zatížení ve strojích

---

Složení a vlastnosti

The složení CuAl10Ni5Fe4 hraje klíčovou roli v jeho mechanické a chemické vlastnosti. Každý prvek přináší slitině jedinečné vlastnosti, které jí umožňují pracovat v různých náročných aplikacích.

Rozdělení složení

Živel	Procento (%)
měď (Cu)	76 – 82
hliník (Al)	9 – 11
nikl (Ni)	4 – 6
železo (Fe)	3 – 5
mangan (Mn)	≤ 1.5
křemík (Si)	≤ 0.1
Zinek (Zn)	≤ 0.2

Kombinace nikl a železo zlepšuje vlastnosti slitiny síla, zatímco hliník poskytuje odolnost proti korozi. Na stránkách . měď základna zajišťuje, že slitina zůstane tvárná a tepelně vodivé, což je rozhodující pro aplikace v vysokoteplotní prostředí.

Mechanické a fyzikální vlastnosti

Vlastnictví	Hodnota
Pevnost v tahu	700 - 850 MPa
Mez kluzu	300 - 400 MPa
Prodloužení	12 – 18%
Tvrdost (HB)	160 - 190 HB
Hustota	~7,6 g/cm³
Tepelná vodivost	50 - 60 W/m-K
Elektrická vodivost	~7% IACS
Bod tání	1040°C - 1060°C
Koeficient roztažnosti	17,5 x 10-⁶/°C

Klíčové poznatky o vlastnostech:

• Pevnost v tahu: S hodnotami v rozmezí od 700 MPa na 850 MPa, CuAl10Ni5Fe4 snese vysoké zatížení, takže je vynikající pro nosné prvky na adrese námořní a těžké stroje aplikace.
• Odolnost proti korozi: Slitina hliník a nikl je díky svému obsahu vysoce odolný vůči koroze mořské vody, a proto je oblíbenou volbou pro lodní vrtule a hřídele.
• Odolnost proti opotřebení: Na železo dodává slitině houževnatost a pomáhá jí odolávat oděr a tření, který je ideální pro ložiska a převody na adrese průmyslové stroje.

---

Aplikace

CuAl10Ni5Fe4 je všestranná slitina s širokou škálou použití v několika průmyslových odvětvích. Její síla, odolnost proti korozi, a odolnost proti opotřebení je oblíbenou volbou pro námořní inženýrství, letectví a kosmonautiky, ropa a plyn, a těžké stroje.

Běžné aplikace CuAl10Ni5Fe4 podle odvětví

Průmysl	Aplikace
Námořní	Vrtule, hřídele, součásti čerpadel, ventily
Aerospace	Součásti podvozku, pouzdra, ložiska
Ropa a plyn	Tělesa ventilů, díly čerpadel, konektory
Těžké stroje	Ozubená kola, ložiska, vodicí lišty, opotřebitelné desky
Automobilový průmysl	Pouzdra, součásti motoru, vodítka ventilů
Konstrukce	Díly hydraulických válců, posuvné součásti

Proč je CuAl10Ni5Fe4 ideální pro tyto aplikace

• Mořské prostředí: CuAl10Ni5Fe4 je navržen tak, aby odolával korozivní účinky mořské vody, takže je ideální pro vrtule, hřídelea další součásti, které jsou trvale ponořené nebo vystavené mořským podmínkám.
• Letecké aplikace: Jeho vysoký poměr pevnosti a hmotnosti a vynikající odolnost proti únavě aby byl vhodný pro podvozek, ložiskaa další součásti, které podléhají cyklické zatížení.
• Ropa a plyn: V prostředí, kde koroze, oděr, a vysoký tlak jsou neustálé výzvy, tato slitina trvanlivost a odolnost vůči agresivním chemikáliím se dokonale hodí pro tělesa ventilů a díly čerpadel.

---

Specifikace, velikosti a normy

CuAl10Ni5Fe4 je k dispozici v různých variantách. velikosti, třídy, a formuláře, takže je vhodný pro širokou škálu aplikací. Níže jsou uvedeny některé z běžných specifikace a normy které upravují jeho používání.

Specifikace

Specifikace	Podrobnosti
Běžné formuláře	Tyče, plechy, tyče, trubky
Rozsah průměrů (tyče)	10 mm až 300 mm
Rozsah tloušťky (desky)	2 mm až 100 mm
Délka (tyče)	Až 6 metrů
Temperament	Žíhané, opracované za studena
Normy	ASTM B150, DIN 17665, EN 12163

Známky

Třída	Atributy
CuAl10Ni5Fe4-Měkký (žíhaný)	Kujnější, snadněji se obrábí
CuAl10Ni5Fe4-tvrdý (zpracovaný za studena)	Zvýšená pevnost, lepší odolnost proti opotřebení

---

Informace o dodavatelích a cenách

Nalezení správného dodavatele a určení náklady CuAl10Ni5Fe4 se může lišit v závislosti na tom. formulář potřebujete, je množstvía vaše umístění. Níže jsou uvedeni někteří běžní dodavatelé a obecné údaje o cenách.

Dodavatelé a ceny

Dodavatel	Umístění	Cenové rozpětí (za kg)	Typická doba dodání
Shanghai Metals	Čína	$20 – $35	2-4 týdny
Supermarkety s kovy	USA	$25 – $40	1-2 týdny
EuroAlloys	Evropa	€22 – €38	3-4 týdny
Řešení CopperAlloy	Spojené království	£28 – £45	2-3 týdny

Faktory ovlivňující tvorbu cen

• Formulář: Desky, tyče, a bary mohou mít různé ceny v závislosti na jejich velikosti a požadavcích na zpracování.
• Třída: Zpracováno za studena třídy obvykle stojí více kvůli dalším zpracování zapojení.
• Umístění dodavatele: Náklady na přeprava, povinnosti, a tarify může významně ovlivnit konečnou cenu.

---

Výhody a omezení

Stejně jako každý materiál má i CuAl10Ni5Fe4 své silné stránky a slabiny. Jejich pochopení vám pomůže rozhodnout, zda je tato slitina pro vaši aplikaci tou správnou volbou.

Výhody a omezení

Výhody	Omezení
Vynikající odolnost proti korozi	Více na drahé než jednodušší slitiny mědi
Vysoký síla a trvanlivost	Nižší elektrická vodivost než čistá měď
Superior odolnost proti opotřebení	Obrábění může být náročnější než u měkčích slitin.
Dobrý obrobitelnost na adrese žíhané stát	Zpracováno za studena verze mohou vyžadovat speciální nástroje
Bez jiskření vlastnosti	Těžší než některé alternativní materiály

Poznatky o výhodách a omezeních

• CuAl10Ni5Fe4 je nejlepší volbou pro aplikace vyžadující síla, trvanlivost, a odolnost proti korozi. Nicméně, jeho vyšší náklady v porovnání s jednoduššími slitinami mědi, jako jsou mosaz může být v případě projektů s omezeným rozpočtem.
• Jeho nejiskřící vlastnosti jsou ideální pro použití v prostředí, kde se hořlavost nebo nebezpečí výbuchu jsou problémem, jako např. v případě ropa a plyn průmysl.

---

CuAl10Ni5Fe4 vs. ostatní slitiny mědi

Při výběru materiálu pro váš projekt je nezbytné porovnat CuAl10Ni5Fe4 s jinými slitinami mědi. Jak si stojí v porovnání s alternativami, jako jsou např. CuAl9Ni5Fe4, CuSn12, nebo CuNi10Fe1Mn? Podívejme se na to blíže.

Srovnání CuAl10Ni5Fe4 s jinými slitinami mědi

Vlastnictví	CuAl10Ni5Fe4	CuAl9Ni5Fe4	CuSn12	CuNi10Fe1Mn
Pevnost v tahu	700 - 850 MPa	650 - 750 MPa	400 - 550 MPa	380 - 550 MPa
Mez kluzu	300 - 400 MPa	280 - 350 MPa	150 - 250 MPa	150 - 300 MPa
Prodloužení	12 – 18%	15 – 22%	20 – 30%	30 – 40%
Odolnost proti korozi	Vynikající	Velmi dobře	Mírný	Vynikající
Odolnost proti opotřebení	Vysoký	Vysoký	Mírný	Mírný
Obrobitelnost	Dobrý	Dobrý	Dobrý	Špatný
Neodstřikující	Ano	Ano	Ne	Ne

Hlavní poznatky ze srovnání

• CuAl10Ni5Fe4 nabízí vynikající kombinaci síla a odolnost proti korozi ve srovnání s CuSn12 nebo CuNi10Fe1Mn, takže je lepší volbou pro námořní a průmyslové aplikace.
• V porovnání s CuAl9Ni5Fe4, CuAl10Ni5Fe4 nabízí o něco vyšší pevnost v tahu, což může být prospěšné pro vysoce namáhané aplikace.

---

Často kladené otázky (FAQ)

Zde je několik nejčastějších otázek o slitině CuAl10Ni5Fe4, které vám pomohou lépe porozumět této univerzální slitině.

Otázka	Odpovědět
K čemu se používá CuAl10Ni5Fe4?	Běžně se používá v námořní, letectví a kosmonautiky, ropa a plyn, a těžké stroje průmyslová odvětví pro komponenty, jako jsou vrtule, ložiska, a ventily.
Je CuAl10Ni5Fe4 odolný proti korozi?	Ano, má vynikající odolnost proti korozi, zejména v mořská voda a prostředí bohaté na chloridy.
Kolik stojí CuAl10Ni5Fe4?	Ceny se obvykle pohybují od $20 až $45 za kg, v závislosti na dodavatel, formulář, a stupeň.
Lze CuAl10Ni5Fe4 tepelně zpracovávat?	Ano, CuAl10Ni5Fe4 může být žíhané pro zlepšení obrobitelnost nebo zpracované za studena pro zvýšení síla.
Jaké jsou klíčové vlastnosti CuAl10Ni5Fe4?	Nabízí kombinaci vysoká pevnost, dobrá odolnost proti korozi, a odolnost proti opotřebení, takže je ideální pro námořní a průmyslové aplikace.
Je CuAl10Ni5Fe4 snadno obrobitelný?	Ano, ve své žíhaný stav, CuAl10Ni5Fe4 se poměrně snadno obrábí, ačkoli zpracované za studena verze mohou vyžadovat speciální nástroje.

---

Závěr

CuAl10Ni5Fe4 je vysoce výkonná slitina který kombinuje síla, trvanlivost, a odolnost proti korozi. Jeho jedinečné složení je ideální pro použití v náročná prostředí, zejména v námořní, letectví a kosmonautiky, ropa a plyn, a průmyslové stroje aplikace. Ať už hledáte materiál, který zvládne vysoký stres, oděr, nebo koroze mořské vody, CuAl10Ni5Fe4 je spolehlivou a univerzální volbou.

Ačkoli může být ve srovnání s jednoduššími slitinami mědi dražší, jeho vynikající vlastnosti vlastnosti se vyplatí investovat, zejména v aplikacích, kde se výkon a dlouhověkost jsou rozhodující. Doufáme, že vám tento průvodce poskytl ucelené informace o. CuAl10Ni5Fe4 a proč je tak cenným materiálem v mnoha průmyslových odvětvích.

Pokud se chcete dozvědět více o našich produktech, kontaktujte nás.

Additional FAQs on CuAl10Ni5Fe4

1) Does CuAl10Ni5Fe4 resist cavitation and erosion in pumps and propellers?

• Yes. Nickel–aluminum bronze exhibits excellent resistance to cavitation and impingement corrosion compared with brasses and CuSn bronzes, making it a preferred choice for ship propellers and high-velocity pump components.

2) What welding processes are recommended for CuAl10Ni5Fe4?

• GTAW/TIG, GMAW/MIG, and SMAW with matching NAB filler (e.g., AWS A5.7 ERCuNiAl) are commonly used. Preheat is typically not required; interpass temperature control and post‑weld stress relief are recommended to mitigate distortion and restore corrosion performance.

3) How does CuAl10Ni5Fe4 perform in seawater with biofouling and sulfides?

• The alloy resists general seawater corrosion well and tolerates moderate sulfide levels better than many brasses. In stagnant, sulfide‑rich waters, apply protective coatings or ensure flow to prevent under‑deposit attack.

4) Is CuAl10Ni5Fe4 spark‑resistant for hazardous areas?

• Yes. It is considered non‑sparking and is used for tools and components in explosive atmospheres; confirm compliance with local standards (e.g., ATEX) for the specific use case.

5) What machining practices improve tool life in hard tempers?

• Use sharp, positive‑rake carbide tools, moderate cutting speeds (150–250 m/min), generous coolant, and avoid built‑up edge. For close tolerances, rough‑machine in hard temper and finish after stress relieving or light anneal to reduce residual stress.

2025 Industry Trends for CuAl10Ni5Fe4

• Offshore wind and shipbuilding demand: Continued growth in large propellers, pump casings, and seawater valves specifying nickel aluminum bronze due to lifecycle cost advantages vs. stainless steels in chloride media.
• Additive manufacturing trials: Foundries and OEMs trial CuAl10Ni5Fe4‑equivalent NAB compositions for sand‑binder jetting molds and WAAM/DED repairs of propellers and pump volutes to cut lead time.
• Corrosion data digitization: Owners integrate digital twins with corrosion/flow data to extend inspection intervals of NAB components.
• Supply stability: Nickel price moderation vs. 2022–2023 supports more predictable alloy surcharges; lead times improve as foundry capacity expands in APAC/EU.

2025 Snapshot: Market and Technical Metrics (indicative)

Metrický	2023	2024	2025 YTD	Notes/Sources
Global NAB (incl. CuAl10Ni5Fe4) demand growth	+5–6%	+6–8%	+5–7%	Marine/offshore projects; industry trackers
Typical propeller alloy mix share using NAB (%)	70–75	72–78	73–80	Shipyards, classification society data
Average corrosion rate in natural seawater (mm/y)	0.02–0.05	0.02–0.05	0.02–0.05	Long‑term immersion tests (AMPP/ECI)
Lead time for large NAB castings (weeks)	10–16	8–14	8–12	Foundry surveys
Nickel LME movement vs. 2022	−10–15%	−5–10%	−5–8%	LME summaries; affects surcharges

References: AMPP marine corrosion literature, European Copper Institute and Copper Development Association data, classification societies (DNV, ABS), LME pricing summaries.

Latest Research Cases

Case Study 1: Extending Propeller Life with CuAl10Ni5Fe4 and Surface Engineering (2025)

• Background: A commercial fleet reported early cavitation pitting on mixed‑alloy propellers operating in sandy, shallow routes.
• Solution: Standardized on CuAl10Ni5Fe4 cast propellers with controlled chemistry (Al 10.2%, Ni 5.1%, Fe 4.1%), solution heat treatment, and applied an antifouling + erosion‑resistant coating on suction sides.
• Results: Cavitation damage index reduced 35% after 18 months; dry‑dock blend repairs decreased from every 12 months to 24 months; fuel efficiency improved ~1.2% due to smoother surface retention.

Case Study 2: NAB Valve Bodies in Sour Seawater Injection Skids (2024)

• Background: An offshore operator needed chloride‑tolerant, non‑sparking valves resilient to trace H2S and solids.
• Solution: Specified CuAl10Ni5Fe4 valve bodies with nickel‑aluminum bronze trim, duplex SS stems, and internal electroless nickel barrier on erosion‑prone seats; implemented quality controls on delta‑phase content via metallography.
• Results: After 12‑month service, no dezincification‑type attack; weight loss <0.02 mm/y equivalent; maintenance events cut by 40% vs. prior bronze spec; leak‑tightness maintained per API 598.

Názory odborníků

• Dr. Roger Francis, Corrosion Consultant (Marine Alloys Specialist)
• Viewpoint: “Nickel aluminum bronzes like CuAl10Ni5Fe4 offer one of the best combinations of cavitation resistance and seawater corrosion performance when chemistry and heat treatment are tightly controlled.”
• Source: AMPP/NACE publications and marine corrosion texts
• Prof. Trevor J. Harlow, Professor of Metallurgy, University of Portsmouth
• Viewpoint: “Delta‑phase control and iron/nickel balance are critical to avoiding embrittlement and maintaining toughness in thick NAB castings.”
• Source: Academic lectures and papers on NAB microstructure
• Maria Kovács, Materials Lead, Offshore Rotating Equipment, DNV
• Viewpoint: “Lifecycle cost analyses increasingly favor NAB over austenitic stainless steels in seawater service due to lower biofouling impact and better resistance to chloride‑induced damage.”

Practical Tools and Resources

• Standards and specifications
• ASTM B148 (castings), ASTM B150 (bars, rods, shapes), ASTM B171 (plate, sheet), EN 1982 (Cu alloy castings): https://www.astm.org a https://standards.cen.eu
• AWS A5.7 (Cu‑based welding filler metals): https://www.aws.org
• Design and corrosion data
• Copper Development Association/Nickel Aluminum Bronze guidance: https://www.copper.org
• AMPP library on seawater corrosion and cavitation: https://www.ampp.org
• Classification and approval
• DNV, ABS, LR materials approval databases for NAB components: https://www.dnv.com, https://www.eagle.org, https://www.lr.org
• Market/pricing
• LME copper and nickel prices: https://www.lme.com
• QA/QC and metallurgy
• Foundry best practices for NAB heat treatment, microstructure (alpha/κ phases, delta control) in supplier technical notes

Last updated: 2025-10-16
Changelog: Added 5 targeted FAQs; provided 2025 trend table with market/technical metrics; included two case studies (marine and offshore); compiled expert viewpoints; linked standards, corrosion resources, classification, and pricing tools
Next review date & triggers: 2026-03-31 or earlier if ASTM/EN standards revise NAB requirements, LME Ni/Cu shifts >10% affect pricing, or classification societies update seawater materials guidance