CuAl10Ni5Fe4: La aleación duradera para usos industriales críticos

Cuando se trata de aleaciones que pueden resistir entornos difíciles, CuAl10Ni5Fe4 es un nombre que aparece con frecuencia. Este aleación de cobre-aluminio-níquel-hierrotambién conocido como níquel aluminio broncees apreciada por su fuerza, corrosión resistenciay resistencia al desgaste. Tanto si se trata de aplicaciones marinas, ingeniería aeroespacialo petróleo y gas proyectos, el CuAl10Ni5Fe4 es un material capaz de soportar las condiciones más duras.

En esta guía, le explicaremos todo lo que necesita saber sobre CuAl10Ni5Fe4-desde su composición y propiedades mecánicas hasta sus aplicaciones, precios y comparación con otras aleaciones. Al final de este artículo, sabrá por qué el CuAl10Ni5Fe4 es un material de referencia en muchos sectores.

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Visión general

CuAl10Ni5Fe4 es un aleación de níquel, aluminio y bronce con una composición típica de 10% aluminio, 5% níquely 4% hierro. Estos elementos adicionales aumentan significativamente la resistencia de la aleación. propiedades mecánicas y resistencia a la corrosiónpor lo que es adecuado para su uso en entornos extremos.

Esta aleación pertenece al familia de aleaciones de cobre pero destaca por su mayor durabilidad y resistencia al desgasteespecialmente en aplicaciones marinas. La combinación de níquel y hierro refuerza la estructura de la aleación y mejora su rendimiento bajo cargas elevadas y condiciones abrasivas.

Características principales:

• Alta resistencia incluso a temperaturas elevadas
• Excelente resistencia a la corrosiónespecialmente en agua de mar y ambientes ricos en cloruros
• Buena resistencia al desgastepor lo que es ideal para piezas móviles como rodamientos y engranajes
• Sin chispas propiedades, por lo que es adecuado para entornos peligrosos
• Alta resistencia a la fatigaesencial para cargas cíclicas en maquinaria

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Composición y propiedades

En composición de CuAl10Ni5Fe4 desempeña un papel crucial en su mecánico y propiedades químicas. Cada elemento aporta características únicas a la aleación, lo que le permite rendir en una variedad de aplicaciones exigentes.

Desglose de la composición

Elemento	Porcentaje (%)
Cobre (Cu)	76 – 82
Aluminio (Al)	9 – 11
Níquel (Ni)	4 – 6
Hierro (Fe)	3 – 5
Manganeso (Mn)	≤ 1.5
Silicio (Si)	≤ 0.1
Zinc (Zn)	≤ 0.2

La combinación de níquel y hierro mejora la fuerzamientras que aluminio proporciona resistencia a la corrosión. En cobre base garantiza que la aleación permanezca dúctil y conductor térmicoque es fundamental para las aplicaciones en entornos de alta temperatura.

Propiedades mecánicas y físicas

Propiedad	Valor
Resistencia a la tracción	700 - 850 MPa
Límite elástico	300 - 400 MPa
Alargamiento	12 – 18%
Dureza (HB)	160 - 190 HB
Densidad	~7,6 g/cm³
Conductividad térmica	50 - 60 W/m-K
Conductividad eléctrica	~7% IACS
Punto de fusión	1040°C - 1060°C
Coeficiente de dilatación	17,5 x 10-⁶/°C

Ideas clave sobre propiedades:

• Resistencia a la tracción: Con valores que oscilan entre 700 MPa a 850 MPaCuAl10Ni5Fe4 puede soportar cargas de alta tensión, por lo que es excelente para componentes de carga en marina y maquinaria pesada aplicaciones.
• Resistencia a la corrosión: La aleación aluminio y níquel hacen que sea muy resistente a la corrosión del agua de marPor eso es una opción popular para hélices marinas y ejes.
• Resistencia al desgaste: La hierro añade dureza y ayuda a que la aleación resista abrasión y fricciónideal para rodamientos y engranajes en maquinaria industrial.

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Aplicaciones

CuAl10Ni5Fe4 es una aleación versátil con una amplia gama de aplicaciones en varias industrias. Su fuerza, resistencia a la corrosióny resistencia al desgaste lo convierten en una opción popular para ingeniería naval, aeroespacial, petróleo y gasy maquinaria pesada.

Aplicaciones comunes de CuAl10Ni5Fe4 por industria

Industria	Aplicaciones
Marina	Hélices, ejes, componentes de bombas, válvulas
Aeroespacial	Componentes del tren de aterrizaje, casquillos, cojinetes
Petróleo y gas	Cuerpos de válvulas, piezas de bombas, conectores
Maquinaria pesada	Engranajes, rodamientos, guías, placas de desgaste
Automoción	Casquillos, componentes del motor, guías de válvulas
Construcción	Piezas de cilindros hidráulicos, componentes deslizantes

Por qué CuAl10Ni5Fe4 es ideal para estas aplicaciones

• Entornos marinos: CuAl10Ni5Fe4 está diseñado para resistir la efectos corrosivos de agua de mar, por lo que es ideal para hélices, ejesy otros componentes que estén constantemente sumergidos o expuestos a condiciones marinas.
• Aplicaciones aeroespaciales: Su alta relación resistencia-peso y excelente resistencia a la fatiga hacerlo adecuado para tren de aterrizaje, rodamientosy otros componentes que sufren cargas cíclicas.
• Petróleo y gas: En entornos en los que corrosión, abrasióny alta presión son retos constantes, esta aleación durabilidad y resistencia a productos químicos agresivos hacen que sea perfecto para cuerpos de válvulas y piezas de bombas.

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Especificaciones, tamaños y normas

CuAl10Ni5Fe4 está disponible en varias tallas, gradosy formulariospor lo que es adecuado para una amplia gama de aplicaciones. A continuación se indican algunas de las especificaciones y normas que rigen su uso.

Especificaciones

Especificación	Detalles
Formularios comunes	Varillas, chapas, barras y tubos
Gama de diámetros (varillas)	10 mm a 300 mm
Gama de espesores (placas)	2 mm a 100 mm
Longitud (barras)	Hasta 6 metros
Temple	Recocido, trabajado en frío
Normas	ASTM B150, DIN 17665, EN 12163

Grados

Grado	Atributos
CuAl10Ni5Fe4-Soft (Recocido)	Más dúctil, más fácil de mecanizar
CuAl10Ni5Fe4-Duro (trabajado en frío)	Mayor solidez, mejor resistencia al desgaste

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Proveedores e información sobre precios

Encontrar el proveedor adecuado y determinar el coste de CuAl10Ni5Fe4 puede variar en función de la formulario que necesita, el cantidady su ubicación. A continuación se indican algunos proveedores habituales y los precios generales.

Proveedores y precios

Proveedor	Ubicación	Gama de precios (por kg)	Plazo de entrega
Metales de Shanghai	China	$20 – $35	2-4 semanas
Supermercados del metal	EE.UU.	$25 – $40	1-2 semanas
EuroAlloys	Europa	€22 – €38	3-4 semanas
Soluciones CopperAlloy	REINO UNIDO	£28 – £45	2-3 semanas

Factores que influyen en la fijación de precios

• Forma: Placas, varillasy bares pueden tener precios diferentes en función de su tamaño y requisitos de procesamiento.
• Grado: Trabajado en frío grados suelen costar más debido a los procesamiento involucrados.
• Proveedor Ubicación: El coste de envío, deberesy tarifas puede influir significativamente en el precio final.

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Ventajas y limitaciones

Como cualquier material, el CuAl10Ni5Fe4 tiene su puntos fuertes y puntos débiles. Comprenderlos puede ayudarle a decidir si esta aleación es la opción adecuada para su aplicación.

Ventajas y limitaciones

Ventajas	Limitaciones
Excelente resistencia a la corrosión	Más caro que las aleaciones de cobre más sencillas
Alta fuerza y durabilidad	Menor conductividad eléctrica que el cobre puro
Superior resistencia al desgaste	Pueden ser más difíciles de mecanizar que las aleaciones más blandas
Bien maquinabilidad en recocido estado	Trabajado en frío versiones pueden requerir herramientas especiales
Sin chispas propiedades	Más pesado que algunos materiales alternativos

Ventajas y limitaciones

• CuAl10Ni5Fe4 es la mejor opción para aplicaciones que requieren fuerza, durabilidady resistencia a la corrosión. Sin embargo, su mayor coste en comparación con aleaciones de cobre más sencillas como latón puede ser un factor a tener en cuenta en proyectos con un presupuesto ajustado.
• Su sin chispas propiedades lo hacen ideal para su uso en entornos inflamabilidad o riesgos de explosión son motivo de preocupación, como en el petróleo y gas industria.

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CuAl10Ni5Fe4 frente a otras aleaciones de cobre

Al seleccionar un material para su proyecto, es esencial comparar CuAl10Ni5Fe4 con otras aleaciones de cobre. ¿Cómo se compara con alternativas como CuAl9Ni5Fe4, CuSn12o CuNi10Fe1Mn? Veámoslo más de cerca.

Comparación de CuAl10Ni5Fe4 con otras aleaciones de cobre

Propiedad	CuAl10Ni5Fe4	CuAl9Ni5Fe4	CuSn12	CuNi10Fe1Mn
Resistencia a la tracción	700 - 850 MPa	650 - 750 MPa	400 - 550 MPa	380 - 550 MPa
Límite elástico	300 - 400 MPa	280 - 350 MPa	150 - 250 MPa	150 - 300 MPa
Alargamiento	12 – 18%	15 – 22%	20 – 30%	30 – 40%
Resistencia a la corrosión	Excelente	Muy buena	Moderado	Excelente
Resistencia al desgaste	Alta	Alta	Moderado	Moderado
Maquinabilidad	Bien	Bien	Bien	Pobre
Sin chispas	Sí	Sí	No	No

Principales conclusiones de la comparación

• CuAl10Ni5Fe4 ofrece una combinación superior de fuerza y resistencia a la corrosión en comparación con CuSn12 o CuNi10Fe1Mnpor lo que es la mejor opción para marina y industrial aplicaciones.
• En comparación con CuAl9Ni5Fe4, CuAl10Ni5Fe4 ofrece un precio ligeramente superior resistencia a la tracciónque puede ser beneficioso para aplicaciones de alto estrés.

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Preguntas más frecuentes (FAQ)

He aquí algunas de las preguntas más frecuentes sobre CuAl10Ni5Fe4 para ayudarle a comprender mejor esta versátil aleación.

Pregunta	Respuesta
¿Para qué se utiliza CuAl10Ni5Fe4?	Se utiliza habitualmente en marina, aeroespacial, petróleo y gasy maquinaria pesada industrias de componentes como hélices, rodamientosy válvulas.
¿Es CuAl10Ni5Fe4 resistente a la corrosión?	Sí, tiene excelentes resistencia a la corrosiónespecialmente en agua de mar y ambientes ricos en cloruros.
¿Cuánto cuesta CuAl10Ni5Fe4?	Los precios suelen oscilar entre $20 a $45 por kgen función del proveedor, formularioy grado.
¿Puede tratarse térmicamente el CuAl10Ni5Fe4?	Sí, CuAl10Ni5Fe4 puede ser recocido para mejorar maquinabilidad o trabajado en frío para aumentar fuerza.
¿Cuáles son las principales propiedades del CuAl10Ni5Fe4?	Ofrece una combinación de alta resistencia, buena resistencia a la corrosióny resistencia al desgastepor lo que es ideal para marina y industrial aplicaciones.
¿Es fácil mecanizar CuAl10Ni5Fe4?	Sí, en su estado recocido, CuAl10Ni5Fe4 es relativamente fácil de mecanizar, aunque trabajado en frío versiones pueden requerir herramientas especiales.

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Conclusión

CuAl10Ni5Fe4 es un aleación de alto rendimiento que combina fuerza, durabilidady resistencia a la corrosión. Su composición única hace que sea ideal para su uso en entornos exigentesespecialmente en marina, aeroespacial, petróleo y gasy maquinaria industrial aplicaciones. Tanto si busca un material que pueda soportar alto estrés, abrasióno corrosión del agua de marCuAl10Ni5Fe4 es una opción fiable y versátil.

Aunque puede tener un coste más elevado en comparación con aleaciones de cobre más sencillas, su superioridad propiedades hacen que merezca la pena la inversión, especialmente para aplicaciones en las que rendimiento y longevidad son fundamentales. Esperamos que esta guía le haya proporcionado una comprensión global de CuAl10Ni5Fe4 y por qué es un material tan valioso en numerosas industrias.

Si desea más información sobre nuestros productos, póngase en contacto con nosotros.

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)

Métrica	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.

Opiniones de expertos

• 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 y 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