CuAl10Ni5Fe4: 중요한 산업 분야에 사용되는 내구성 있는 합금
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목차
혹독한 환경에서도 견딜 수 있는 합금의 경우, CuAl10Ni5Fe4 은 자주 등장하는 이름입니다. 이 구리-알루미늄-니켈-철 합금로도 알려진 니켈 알루미늄 브론즈는 힘, 부식 저항및 내마모성. 어떤 대상을 다루고 있든 해양 애플리케이션, 항공우주 공학또는 석유 및 가스 프로젝트에서 CuAl10Ni5Fe4는 가장 혹독한 조건에서도 견딜 수 있는 소재입니다.
이 가이드에서는 다음 사항에 대해 알아야 할 모든 것을 안내합니다. CuAl10Ni5Fe4-의 구성과 기계적 특성부터 응용 분야, 가격, 다른 합금과 비교하는 방법까지 다양한 정보를 제공합니다. 이 글이 끝날 때쯤이면 CuAl10Ni5Fe4가 왜 많은 산업 분야에서 각광받는 소재인지 명확하게 이해할 수 있을 것입니다.
개요
CuAl10Ni5Fe4 는 니켈 알루미늄 청동 합금 의 일반적인 구성으로 10% 알루미늄, 5% 니켈및 4% 철. 이러한 추가 원소는 합금의 기계적 특성 및 내식성에 사용하기에 적합합니다. 극한 환경.
이 합금은 구리 합금 제품군 하지만 향상된 내구성 및 내마모성특히 해양 애플리케이션. 의 조합은 니켈 및 철 합금의 구조를 강화하고 아래의 성능을 향상시킵니다. 높은 부하 및 마모 상태.
주요 기능:
- 높은 강도 높은 온도에서도
- 뛰어난 내식성특히 바닷물 및 염화물이 풍부한 환경
- 우수한 내마모성에 이상적입니다. 움직이는 부품 같은 베어링 및 기어
- 스파크 발생 없음 속성에 적합하므로 위험한 환경
- 높은 내피로성에 필수적인 주기적 부하 기계 분야
구성 및 속성
The 구성 의 CuAl10Ni5Fe4가 중요한 역할을 합니다. 기계 및 화학적 특성. 각 원소는 합금에 고유한 특성을 부여하여 다양한 까다로운 응용 분야에서 성능을 발휘할 수 있도록 합니다.
구성 분석
| 요소 | 백분율(%) |
|---|---|
| 구리(Cu) | 76 – 82 |
| 알루미늄(Al) | 9 – 11 |
| 니켈(Ni) | 4 – 6 |
| 철(Fe) | 3 – 5 |
| 망간(Mn) | ≤ 1.5 |
| 실리콘(Si) | ≤ 0.1 |
| 아연(Zn) | ≤ 0.2 |
의 조합 니켈 및 철 합금의 힘와 알루미늄 제공 내식성. . 구리 베이스가 합금을 유지하도록 보장합니다. 연성 및 열 전도성의 애플리케이션에 매우 중요한 고온 환경.
기계적 및 물리적 특성
| 속성 | 가치 |
|---|---|
| 인장 강도 | 700 - 850 MPa |
| 수율 강도 | 300 - 400 MPa |
| 신장 | 12 – 18% |
| 경도(HB) | 160 - 190 HB |
| 밀도 | ~7.6g/cm³ |
| 열 전도성 | 50 - 60W/m-K |
| 전기 전도성 | ~7% IACS |
| 융점 | 1040°C - 1060°C |
| 확장 계수 | 17.5 x 10-⁶/°C |
속성에 대한 주요 인사이트:
- 인장 강도: 다음과 같은 값으로 700 MPa 에 850 MPaCuAl10Ni5Fe4는 고응력 하중을 처리할 수 있어 다음과 같은 용도에 탁월합니다. 하중을 견디는 구성 요소 in 해양 및 중장비 애플리케이션.
- 내식성: 합금의 알루미늄 및 니켈 콘텐츠에 대한 저항력이 높습니다. 바닷물 부식를 함유하고 있어 다음과 같은 경우에 인기가 있습니다. 해양 프로펠러 및 샤프트.
- 내마모성: : The 철 함량은 인성을 더하고 합금이 견딜 수 있도록 도와줍니다. 마모 및 마찰에 이상적입니다. 베어링 및 기어 in 산업 기계.
애플리케이션
CuAl10Ni5Fe4는 여러 산업 분야에서 폭넓게 사용되는 다용도 합금입니다. 그 힘, 내식성및 내마모성 다음과 같은 용도로 널리 사용됩니다. 해양 엔지니어링, 항공우주, 석유 및 가스및 중장비.
산업별 일반적인 CuAl10Ni5Fe4 응용 분야
| 산업 | 애플리케이션 |
|---|---|
| 해양 | 프로펠러, 샤프트, 펌프 구성품, 밸브 |
| 항공우주 | 랜딩 기어 부품, 부싱, 베어링 |
| 석유 및 가스 | 밸브 본체, 펌프 부품, 커넥터 |
| 중장비 | 기어, 베어링, 가이드 레일, 마모 플레이트 |
| 자동차 | 부싱, 엔진 부품, 밸브 가이드 |
| 건설 | 유압 실린더 부품, 슬라이딩 부품 |
CuAl10Ni5Fe4가 이러한 애플리케이션에 이상적인 이유
- 해양 환경: CuAl10Ni5Fe4는 다음을 견딜 수 있도록 설계되었습니다. 부식 효과 의 바닷물을 함유하고 있어 다음과 같은 경우에 이상적입니다. 프로펠러, 샤프트및 지속적으로 물에 잠기거나 해양 환경에 노출되는 기타 구성 요소입니다.
- 항공우주 애플리케이션: 그것의 높은 중량 대비 강도 비율 그리고 우수 피로 저항 다음에 적합하게 만듭니다. 랜딩 기어, 베어링및 기타 구성 요소에 대한 주기적 로딩.
- 석유 및 가스: 다음과 같은 환경에서 부식, 마모및 고압 은 끊임없는 도전 과제이며, 이 합금의 내구성 및 독한 화학 물질에 대한 내성 에 완벽하게 맞습니다. 밸브 본체 및 펌프 부품.
사양, 크기 및 표준
CuAl10Ni5Fe4는 다양한 형태로 제공됩니다. 크기, 성적및 양식를 사용하여 다양한 애플리케이션에 적합합니다. 다음은 몇 가지 일반적인 사양 및 표준 의 사용을 관리합니다.
사양
| 사양 | 세부 정보 |
|---|---|
| 일반적인 양식 | 막대, 플레이트, 바, 튜브 |
| 직경 범위(막대) | 10mm ~ 300mm |
| 두께 범위(플레이트) | 2mm ~ 100mm |
| 길이(막대) | 최대 6미터 |
| 성질 | 어닐링, 냉간 가공 |
| 표준 | ASTM B150, DIN 17665, EN 12163 |
성적
| 등급 | 속성 |
|---|---|
| CuAl10Ni5Fe4-소프트(어닐링) | 연성 향상, 가공 용이성 향상 |
| CuAl10Ni5Fe4-하드(냉간 가공) | 강도 증가, 내마모성 향상 |
공급업체 및 가격 정보
적합한 공급업체를 찾고 비용 의 CuAl10Ni5Fe4는 양식 필요한 수량및 위치. 다음은 몇 가지 일반적인 공급업체와 일반적인 가격 세부 정보입니다.
공급업체 및 가격
| 공급업체 | 위치 | 가격 범위(kg당) | 일반적인 리드 타임 |
|---|---|---|---|
| 상하이 금속 | 중국 | $20 – $35 | 2-4주 |
| 금속 슈퍼마켓 | 미국 | $25 – $40 | 1-2주 |
| 유로합금 | 유럽 | €22 – €38 | 3-4주 |
| 구리합금 솔루션 | UK | £28 – £45 | 2~3주 |
가격에 영향을 미치는 요인
- 양식: 플레이트, 로드및 바 는 규모와 처리 요구 사항에 따라 가격이 달라질 수 있습니다.
- 등급: 냉간 가공 등급은 일반적으로 추가 처리 관련.
- 공급업체 위치: 비용 배송, 의무및 관세 는 최종 가격에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
장점과 한계
다른 소재와 마찬가지로 CuAl10Ni5Fe4는 강점 및 약점. 이를 이해하면 이 합금이 애플리케이션에 적합한지 여부를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
장점과 한계
| 장점 | 제한 사항 |
|---|---|
| 우수 내식성 | 자세히 보기 비싼 더 단순한 구리 합금보다 |
| 높음 힘 및 내구성 | 낮은 전기 전도성 순수 구리보다 |
| 우수 내마모성 | 부드러운 합금보다 가공이 더 어려울 수 있습니다. |
| 양호 기계 가공성 in 어닐링 상태 | 냉간 가공 버전에는 특별한 도구가 필요할 수 있습니다. |
| 스파크 발생 없음 속성 | 일부 대체 재료보다 무겁습니다. |
장점과 한계에 대한 인사이트
- CuAl10Ni5Fe4 는 다음이 필요한 애플리케이션을 위한 최고의 선택입니다. 힘, 내구성및 부식에 대한 내성. 그러나 더 높은 비용 와 같은 단순한 구리 합금에 비해 황동 예산이 중요한 프로젝트의 경우 고려할 수 있습니다.
- 그것의 스파크 방지 속성은 다음과 같은 환경에서 사용하기에 이상적입니다. 인화성 또는 폭발 위험 에서와 같이 석유 및 가스 산업.
CuAl10Ni5Fe4와 다른 구리 합금 비교
프로젝트에 사용할 소재를 선택할 때는 CuAl10Ni5Fe4를 다른 구리 합금과 비교하는 것이 필수적입니다. 다음과 같은 대안과 비교하면 어떤 차이가 있을까요? CuAl9Ni5Fe4, CuSn12또는 CuNi10Fe1Mn? 자세히 살펴보겠습니다.
CuAl10Ni5Fe4와 다른 구리 합금의 비교
| 속성 | CuAl10Ni5Fe4 | CuAl9Ni5Fe4 | CuSn12 | CuNi10Fe1Mn |
|---|---|---|---|---|
| 인장 강도 | 700 - 850 MPa | 650 - 750 MPa | 400 - 550 MPa | 380 - 550 MPa |
| 수율 강도 | 300 - 400 MPa | 280 - 350 MPa | 150 - 250 MPa | 150 - 300 MPa |
| 신장 | 12 – 18% | 15 – 22% | 20 – 30% | 30 – 40% |
| 내식성 | 우수 | 매우 좋음 | 보통 | 우수 |
| 내마모성 | 높음 | 높음 | 보통 | 보통 |
| 가공성 | 양호 | 양호 | 양호 | Poor |
| 비스파크 | 예 | 예 | 아니요 | 아니요 |
비교를 통한 주요 시사점
- CuAl10Ni5Fe4 의 우수한 조합을 제공합니다. 힘 및 내식성 에 비해 CuSn12 또는 CuNi10Fe1Mn에 더 적합한 선택입니다. 해양 및 산업 애플리케이션.
- 다음에 비해 CuAl9Ni5Fe4, CuAl10Ni5Fe4 약간 더 높은 인장 강도에 도움이 될 수 있습니다. 스트레스가 많은 애플리케이션.
자주 묻는 질문(FAQ)
다음은 이 다용도 합금에 대한 이해를 돕기 위해 가장 자주 묻는 몇 가지 질문입니다.
| 질문 | 답변 |
|---|---|
| CuAl10Ni5Fe4는 어떤 용도로 사용되나요? | 일반적으로 다음에서 사용됩니다. 해양, 항공우주, 석유 및 가스및 중장비 다음과 같은 구성 요소의 산업 프로펠러, 베어링및 밸브. |
| CuAl10Ni5Fe4는 내식성이 있나요? | 예, 우수한 내식성특히 바닷물 및 염화물이 풍부한 환경. |
| CuAl10Ni5Fe4의 가격은 얼마인가요? | 가격은 일반적으로 다음과 같습니다. kg당 $20 ~ $45에 따라 공급업체, 양식및 학년. |
| CuAl10Ni5Fe4를 열처리할 수 있나요? | 예, CuAl10Ni5Fe4는 다음과 같을 수 있습니다. 어닐링 개선 기계 가공성 또는 냉간 가공 증가를 위해 힘. |
| CuAl10Ni5Fe4의 주요 특성은 무엇인가요? | 다음과 같은 조합을 제공합니다. 높은 강도, 우수한 내식성및 내마모성에 이상적입니다. 해양 및 산업 애플리케이션. |
| CuAl10Ni5Fe4는 가공이 쉬운가요? | 예, 그 어닐링 상태하지만 CuAl10Ni5Fe4는 비교적 가공하기 쉽습니다. 냉간 가공 버전에는 다음이 필요할 수 있습니다. 특수 도구. |
결론
CuAl10Ni5Fe4 는 고성능 합금 를 결합한 힘, 내구성및 내식성. 그것의 독특한 구성 에 사용하기에 이상적입니다. 까다로운 환경특히 해양, 항공우주, 석유 및 가스및 산업 기계 응용 프로그램. 다음을 처리할 수 있는 소재를 찾고 계신다면 높은 스트레스, 마모또는 바닷물 부식CuAl10Ni5Fe4는 신뢰할 수 있고 다재다능한 선택입니다.
단순한 구리 합금에 비해 비용이 더 높을 수 있지만, 우수한 속성 특히 다음과 같은 애플리케이션에 투자할 가치가 있습니다. 성능 및 수명 는 매우 중요합니다. 이 가이드가 다음 사항에 대한 포괄적인 이해에 도움이 되었기를 바랍니다. CuAl10Ni5Fe4 그리고 수많은 산업 분야에서 왜 그렇게 가치 있는 소재인지 알아보세요.
제품에 대해 더 자세히 알고 싶으시다면 문의해 주세요.
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)
| 메트릭 | 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.
전문가 의견
- 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 및 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
