CuAl10Ni5Fe4: Den slitstarka legeringen för kritisk industriell användning

När det gäller legeringar som kan stå emot tuffa miljöer, CuAl10Ni5Fe4 är ett namn som dyker upp ofta. Detta koppar-aluminium-nickel-järnlegering, även känd som nickel aluminium brons, är prisad för sin styrka, Korrosion motstånd, och slitstyrka. Oavsett om du har att göra med marina tillämpningar, flyg- och rymdteknik, eller olja och gas projekt är CuAl10Ni5Fe4 ett material som klarar de tuffaste förhållandena.

I den här guiden tar vi dig igenom allt du behöver veta om CuAl10Ni5Fe4– från dess sammansättning och mekaniska egenskaper till dess applikationer, prissättning och hur den kan jämföras med andra legeringar. I slutet av den här artikeln har du en tydlig förståelse för varför CuAl10Ni5Fe4 är ett bra material i så många branscher.

---

Översikt

CuAl10Ni5Fe4 är en nickel aluminium bronslegering med en typisk sammansättning av 10% aluminium, 5% nickel, och 4% järn. Dessa extra element förstärker legeringen avsevärt mekaniska egenskaper och korrosionsbeständighet, vilket gör den lämplig för användning i extrema miljöer.

Denna legering tillhör familj av kopparlegeringar men sticker ut på grund av sin förbättrad hållbarhet och motståndskraft mot slitagesärskilt i marina tillämpningar. Kombinationen av nickel och järn stärker legeringens struktur och förbättrar dess prestanda under höga belastningar och abrasiva förhållanden.

Viktiga egenskaper:

• Hög hållfasthet även vid höga temperaturer
• Utmärkt korrosionsbeständighetsärskilt i havsvatten och kloridrika miljöer
• God slitstyrkavilket gör den idealisk för rörliga delar som Lager och växlar
• Gnistfri egenskaper, vilket gör den lämplig för farliga miljöer
• Hög utmattningshållfasthet, viktigt för cykliska belastningar i maskiner

---

Sammansättning och egenskaper

Den sammansättning av CuAl10Ni5Fe4 spelar en avgörande roll i dess mekanisk och kemiska egenskaper. Varje element ger legeringen unika egenskaper, vilket gör att den kan prestera i en mängd olika krävande applikationer.

Fördelning av sammansättning

Element	Procentuell andel (%)
Koppar (Cu)	76 – 82
Aluminium (Al)	9 – 11
Nickel (Ni)	4 – 6
Järn (Fe)	3 – 5
Mangan (Mn)	≤ 1,5
Kisel (Si)	≤ 0.1
Zink (Zn)	≤ 0.2

Kombinationen av nickel och järn förbättrar legeringens styrka, medan aluminium ger korrosionsbeständighet. Den koppar basen säkerställer att legeringen finns kvar duktil och värmeledande, vilket är avgörande för applikationer i miljöer med höga temperaturer.

Mekaniska och fysikaliska egenskaper

Fastighet	Värde
Draghållfasthet	700 – 850 MPa
Utbyteshållfasthet	300 - 400 MPa
Töjning	12 – 18%
Hårdhet (HB)	160 – 190 HB
Täthet	~7,6 g/cm³
Termisk konduktivitet	50 - 60 W/m-K
Elektrisk konduktivitet	~7% IACS
Smältpunkt	1040°C – 1060°C
Expansionskoefficient	17,5 x 10⁻6/°C

Viktiga insikter om egenskaper:

• Draghållfasthet: Med värden från 700 MPa till 850 MPa, CuAl10Ni5Fe4 kan hantera höga belastningar, vilket gör den utmärkt för lastbärande komponenter i marin och tunga maskiner applikationer.
• Motståndskraft mot korrosion: Legeringens aluminium och nickel innehåll gör det mycket motståndskraftigt mot Korrosion i havsvatten, vilket är anledningen till att det är ett populärt val för marina propellrar och axlar.
• Slitstyrka: Den järn innehållet ger seghet och hjälper legeringen att stå emot nötning och Friktion, vilket är idealiskt för Lager och växlar i industrimaskiner.

---

Tillämpningar

CuAl10Ni5Fe4 är en mångsidig legering med ett brett användningsområde inom flera industrier. Dess styrka, korrosionsbeständighet, och slitstyrka gör den till ett populärt val för marin teknik, flyg- och rymdindustrin, olja och gas, och tunga maskiner.

Vanliga CuAl10Ni5Fe4-applikationer efter bransch

Industri	Tillämpningar
Marin	Propellrar, axlar, pumpkomponenter, ventiler
Flyg- och rymdindustrin	Landningsställskomponenter, bussningar, lager
Olja & Gas	Ventilhus, pumpdelar, anslutningar
Tunga maskiner	Kugghjul, lager, styrskenor, slitplattor
Fordon	Bussningar, motorkomponenter, ventilstyrningar
Konstruktion	Delar till hydraulcylindrar, glidande komponenter

Varför CuAl10Ni5Fe4 är idealisk för dessa applikationer

• Marina miljöer: CuAl10Ni5Fe4 är designad för att tåla frätande effekter av havsvatten, vilket gör den idealisk för propellrar, axlar, och andra komponenter som ständigt är nedsänkta eller utsätts för marina förhållanden.
• Tillämpningar inom flyg- och rymdindustrin: Dess högt förhållande mellan styrka och vikt och utmärkt utmattningshållfasthet göra den lämplig för landningsställ, Lager, och andra komponenter som genomgår cyklisk belastning.
• Olja & Gas: I miljöer där Korrosion, nötning, och högtryck är ständiga utmaningar, denna legerings Hållbarhet och motståndskraft mot starka kemikalier gör den till en perfekt passform för Ventilhus och pumpdelar.

---

Specifikationer, storlekar och standarder

CuAl10Ni5Fe4 finns i olika storlekar, betyg, och former, vilket gör den lämplig för ett brett spektrum av applikationer. Nedan är några av de vanliga Specifikationer och standarder som styr dess användning.

Specifikationer

Specifikation	Detaljer
Vanliga formulär	Stänger, plåtar, stänger, rör
Diameterintervall (stavar)	10 mm till 300 mm
Tjockleksintervall (plattor)	2 mm till 100 mm
Längd (stänger)	Upp till 6 meter
Temperament	Glödgad, kallbearbetad
Standarder	ASTM B150, DIN 17665, EN 12163

Betyg

Betyg	Attribut
CuAl10Ni5Fe4-Soft (glödgat)	Mer formbar, lättare att bearbeta
CuAl10Ni5Fe4-Hård (kallt arbetad)	Ökad hållfasthet, bättre slitstyrka

---

Leverantörer och prisinformation

Att hitta rätt leverantör och bestämma kostnad av CuAl10Ni5Fe4 kan variera beroende på Form du behöver, den mängd, och din plats. Nedan finns några vanliga leverantörer och allmänna prisuppgifter.

Leverantörer och prissättning

Leverantör	Plats	Prisintervall (per kg)	Typisk ledtid
Shanghai Metals	Kina	$20 – $35	2-4 veckor
Stormarknader för metall	USA	$25 – $40	1-2 veckor
EuroAlloys	Europa	€22 – €38	3-4 veckor
CopperAlloy lösningar	STORBRITANNIEN	£28 – £45	2-3 veckor

Faktorer som påverkar prissättningen

• Form: Plattor, stavar, och barer kan ha olika prissättning beroende på deras storlek och bearbetningskrav.
• Betyg: Kallbearbetad kvaliteter kostar vanligtvis mer på grund av tillägget bearbetning inblandade.
• Plats för leverantör: Kostnaden för sjöfart, arbetsuppgifter, och tariffer kan avsevärt påverka det slutliga priset.

---

Fördelar och begränsningar

Som vilket material som helst har CuAl10Ni5Fe4 sin Styrkor och svagheter. Att förstå dessa kan hjälpa dig att avgöra om denna legering är rätt val för din applikation.

Fördelar och begränsningar

Fördelar	Begränsningar
Utmärkt korrosionsbeständighet	Mer om dyra än enklare kopparlegeringar
Hög styrka och Hållbarhet	Lägre elektrisk ledningsförmåga än ren koppar
Överlägsen slitstyrka	Kan vara mer utmanande att bearbeta än mjukare legeringar
Bra maskinbearbetbarhet i glödgad tillstånd	Kallbearbetad versioner kan kräva specialverktyg
Gnistfri fastigheter	Tyngre än vissa alternativa material

Insikter om fördelar och begränsningar

• CuAl10Ni5Fe4 är ett toppval för applikationer som kräver styrka, Hållbarhet, och motståndskraft mot korrosion. Men dess högre kostnad jämfört med enklare kopparlegeringar som mässing kan vara ett övervägande för budgetmedvetna projekt.
• Dess gnistfri egenskaper gör den idealisk för användning i miljöer där brandfarlighet eller Explosionsrisker är ett bekymmer, till exempel i olja och gas industri.

---

CuAl10Ni5Fe4 jämfört med andra kopparlegeringar

När du väljer ett material för ditt projekt är det viktigt att jämföra CuAl10Ni5Fe4 med andra kopparlegeringar. Hur står det sig mot alternativ som CuAl9Ni5Fe4, CuSn12, eller CuNi10Fe1Mn? Låt oss ta en närmare titt.

Jämförelse av CuAl10Ni5Fe4 med andra kopparlegeringar

Fastighet	CuAl10Ni5Fe4	CuAl9Ni5Fe4	CuSn12	CuNi10Fe1Mn
Draghållfasthet	700 – 850 MPa	650 – 750 MPa	400 - 550 MPa	380 - 550 MPa
Utbyteshållfasthet	300 - 400 MPa	280 – 350 MPa	150 - 250 MPa	150 - 300 MPa
Töjning	12 – 18%	15 – 22%	20 – 30%	30 – 40%
Motståndskraft mot korrosion	Utmärkt	Mycket bra	Måttlig	Utmärkt
Slitstyrka	Hög	Hög	Måttlig	Måttlig
Bearbetbarhet	Bra	Bra	Bra	Dålig
Parkeringsfri	Ja	Ja	Nej	Nej

Viktiga lärdomar från jämförelsen

• CuAl10Ni5Fe4 erbjuder en överlägsen kombination av styrka och korrosionsbeständighet jämfört med CuSn12 eller CuNi10Fe1Mnvilket gör den till ett bättre val för marin och industriell applikationer.
• Jämfört med CuAl9Ni5Fe4, CuAl10Ni5Fe4 erbjuder något högre draghållfasthet, vilket kan vara fördelaktigt för applikationer med höga påfrestningar.

---

Vanliga frågor och svar (FAQ)

Här är några av de vanligaste frågorna om CuAl10Ni5Fe4 för att hjälpa dig att bättre förstå denna mångsidiga legering.

Fråga	Svar
Vad används CuAl10Ni5Fe4 till?	Det används ofta i marin, flyg- och rymdindustrin, olja och gas, och tunga maskiner industrier för komponenter som t.ex propellrar, Lager, och Ventiler.
Är CuAl10Ni5Fe4 korrosionsbeständig?	Ja, den har utmärkt korrosionsbeständighetsärskilt i havsvatten och kloridrika miljöer.
Hur mycket kostar CuAl10Ni5Fe4?	Priserna varierar vanligtvis från $20 till $45 per kgberoende på leverantör, Form, och betyg.
Kan CuAl10Ni5Fe4 värmebehandlas?	Ja, det kan CuAl10Ni5Fe4 vara glödgad för förbättrad maskinbearbetbarhet eller kallbearbetad för ökad styrka.
Vilka är de viktigaste egenskaperna hos CuAl10Ni5Fe4?	Den erbjuder en kombination av hög hållfasthet, god korrosionsbeständighet, och slitstyrkavilket gör den idealisk för marin och industriell applikationer.
Är CuAl10Ni5Fe4 lätt att bearbeta?	Ja, i sin glödgat tillstånd, CuAl10Ni5Fe4 är dock relativt lätt att bearbeta kallbearbetad versioner kan kräva specialverktyg.

---

Slutsats

CuAl10Ni5Fe4 är en högpresterande legering som kombinerar styrka, Hållbarhet, och korrosionsbeständighet. Dess unik sammansättning gör den idealisk för användning i krävande miljöersärskilt i marin, flyg- och rymdindustrin, olja och gas, och industrimaskiner applikationer. Oavsett om du letar efter ett material som kan hantera hög stress, nötning, eller Korrosion i havsvatten, CuAl10Ni5Fe4 är ett pålitligt och mångsidigt val.

Även om det kan komma till en högre kostnad jämfört med enklare kopparlegeringar, är det överlägset fastigheter gör det väl värt investeringen, särskilt för applikationer där prestanda och lång livslängd är kritiska. Vi hoppas att den här guiden har gett dig en heltäckande förståelse för CuAl10Ni5Fe4 och varför det är ett så värdefullt material i många branscher.

Om du vill veta mer om våra produkter, vänligen kontakta oss

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)

Metrisk	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.

Expertutlåtanden

• 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 och 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