有色金属主要用途的示意图
示意图(有色金属的主要用途)

C63000

ISO N(有色金属)

镍铝青铜(变形材。CDA 的分类为 Copper-Aluminum Alloys(Aluminum Bronzes))。编号为 UNS C63000。相关标准为 成分依据 UNS C63000(CDA 成分表)。产品标准有 ASTM B150/B150M(棒、型材)、ASTM B124/B124M(锻造用坯料)、ASTM B283/B283M(模锻件)、AMS 4640(棒、管、型材、锻件)等。

🌐JIS 及国外对应牌号

“相近”是指化学成分或力学性能并不完全相同的材料。替换使用时,请核对各标准中的规定值。

标准牌号编号关系可信度
UNSC63000UNS C63000―
JISC6301铝青铜5种JIS H 3100(板)相近单一资料·仅供参考[7][8]
ENCuAl10Ni5Fe4CW307G相近多份资料一致[9][10][8]
GBQAl10-4-4相近单一资料·仅供参考[8]
各对应牌号的差异(资料记载)
  • JIS C6301:日本伸铜协会的成分表中,C6301 为 Cu 77.0~84.0、Al 8.5~10.5、Fe 3.5~6.0、Ni 4.0~6.0、Mn 0.50~2.0,Cu+Al+Fe+Ni+Mn 不小于 99.5,形状只有板。与 C63000(Al 9.0~11.0、Fe 2.0~4.0、Ni 4.0~5.5、Mn≤1.5)相比,Fe 较高、Al 略低。该表中棒材(JIS H 3250)的铝青铜为 C6161、C6191、C6241,Ni 均为 0.50~2.0 的低值,与 C63000 是不同的材料。宁波金田(制造商)将 ASTM C63000 与 JIS C6301 并列为 CW307G 的对应材料
  • EN CuAl10Ni5Fe4:Wieland 将自家的 U33 标为 CuAl10Ni5Fe4/CW307G/UNS C63000,在航空航天用的清单中也将 C63000 作为 CuAl10Ni5Fe4 与 AMS 4640、ASTM B150 并列。另一方面,Wieland 又将 U35(CuAl10Ni5Fe4/CW307G)对应 UNS C63020,CW307G 同时对应了 C63000 和 C63020。宁波金田也将 C63000 列为 CW307G 的对应材料。EN 一侧的成分范围未能通过一手资料确认
  • GB QAl10-4-4:宁波金田将 GB QAl10-4-4 列为 CW307G 的对应材料。GB 一侧的成分范围未能通过一手资料确认

📄相关标准(AMS、ASTM 等)

订单和图纸中会指定的标准。AMS 是 SAE 的航空航天材料标准,按产品形态(棒材、板材、锻件)、熔炼方法和热处理分别编号。标准正文需付费,因此这里只列出在标准组织公开页面上确认过的标题和适用范围。

标准内容可信度
ASTM B150/B150M铝青铜的棒、型材。含 C63000 在内共 10 种合金。状态 HR50、M10、M20、M30、O20、O25、O30、O32、TQ30、TQ50、TQ55(现行版 B150/B150M-26)Standard Specification for Aluminum Bronze Rod, Bar, and Shapes多份资料一致[3][1]
ASTM B124/B124M热锻用的棒、型材。含 C63000。状态 H50(挤压后拉拔)、M20(热轧态)、M30(热挤压态)(确认过的版本 B124/B124M-20)Standard Specification for Copper and Copper Alloy Forging Rod, Bar, and Shapes多份资料一致[12][1]
ASTM B283/B283M热模锻件。将 C63000 和 C63200 作为 aluminum-nickel bronze 包含在内(确认过的版本 B283/B283M-24)Standard Specification for Copper and Copper-Alloy Die Forgings (Hot-Pressed)多份资料一致[13][1]
AMS 4640航空航天用铝青铜的棒、型材、管、锻件。状态 HR50(拉拔后去应力)或 TQ50(淬火回火)。最新版 AMS 4640J(2023-11-10)Aluminum Bronze, Bars, Rods, Shapes, Tubes, and Forgings, 81.5Cu - 10.0Al - 4.8Ni - 3.0Fe, Drawn and Stress Relieved (HR50) or Temper Annealed (TQ50)多份资料一致[14][1][2]
ASTM B171/B171M压力容器、冷凝器、热交换器用板COPPER ALLOY CONDENSER TUBE PLATES(CDA 的表述。在 astm.org 上未能确认)单一资料·仅供参考[1]
MIL-B-16166热处理后的铝青铜锻件BRONZE, ALUMINUM, FORGINGS, HEAT TREATED(CDA 的表述)单一资料·仅供参考[1]

ASTM 标准一览见 ASTM 标准速查表。

✈在航空器上的主要用途(资料记载)

⚗化学成分(质量分数 %)

UNS C63000(CDA)/AMS 4640(Concast)的规定

元素范围可信度
Cu余量(含 Ag)多份资料一致[1][2]
Al9 〜 11多份资料一致[1][2]
NiCDA 注明为含 Co 的值多份资料一致[1][2]
Fe2 〜 4多份资料一致[1][2]
Mn≤1.5多份资料一致[1][2]
Si≤0.25多份资料一致[1][2]
Sn≤0.2多份资料一致[1][2]
Zn≤0.3多份资料一致[1][2]
Cu+列名元素之和≥99.5单一资料·仅供参考[1]

⚖密度

7.58 g/cm³

多份资料一致[1][2]

CDA 为 0.274 lb/in³(比重 7.58),Concast 为 0.274 lb/in³、7.58 g/cm³。Ampco Metal 给出自家产品的值为 7.53 g/cm³

用此材料计算重量 →

💪力学性能

“参考值”并非标准的规定值,而是厂商资料等中记载的数值。

状态抗拉强度 MPa屈服强度 MPa伸长率 %硬度数值类型
AMS 4640 HR50(拉拔后去应力)或 TQ50(淬火回火),直径、厚度至 1in(25.4mm)≥760(110 ksi)≥470(68 ksi)≥10HB 201〜248规定值(AMS 4640。Concast 的表)
单一资料·仅供参考[2]
AMS 4640 HR50 或 TQ50,1~2in≥760(110 ksi)≥415(60 ksi)≥10HB 201〜248规定值(AMS 4640。Concast 的表)
单一资料·仅供参考[2]
AMS 4640 HR50 或 TQ50,2~3in≥725(105 ksi)≥380(55 ksi)≥10HB 187〜241规定值(AMS 4640。Concast 的表)
单一资料·仅供参考[2]
AMS 4640 HR50 或 TQ50,3~5in≥690(100 ksi)≥345(50 ksi)≥10HB 187〜241规定值(AMS 4640。Concast 的表)
单一资料·仅供参考[2]
ASTM B150 的状态(HR50、M10、M20、M30、O20、O25、O30、O32、TQ30、TQ50、TQ55 中适用于 C63000 的)————规定值(ASTM B150)
一手资料中未能确认[3]
圆棒 HR50(拉拔后去应力,冷加工 10%)直径 1in(25.4mm)814(118 ksi)517(75 ksi,0.5% 总伸长)15HRB 98(CDA)/HB 228(Ampco)典型值(CDA 的 Typ 值与 Ampco Metal 的公称值)
多份资料一致[1][5][6]
圆棒 HR50(冷加工 10%)直径 2in(50.8mm)793(115 ksi)448(65 ksi,0.5% 总伸长)18HRB 96(CDA)/HB 217(Ampco)典型值(CDA 的 Typ 值与 Ampco Metal 的公称值)
多份资料一致[1][5][6]
圆棒 HR50(冷加工 10%)直径 3in(76.2mm)772(112 ksi)427(62 ksi,CDA)/420(Ampco)20HRB 96(CDA)/HB 212(Ampco)典型值(CDA 的 Typ 值与 Ampco Metal 的公称值)
单一资料·仅供参考[1][5]
圆棒 M30(热挤压态)直径 4in689(100 ksi)414(60 ksi,0.5% 总伸长)15HRB 96典型值(CDA 的 Typ 值)
单一资料·仅供参考[1]
方棒、扁棒(Bar)HR50(冷加工 10%)1in758(110 ksi)427(62 ksi,0.5% 总伸长)15HRB 97典型值(CDA 的 Typ 值)
单一资料·仅供参考[1]
方棒、扁棒(Bar)HR50(冷加工 10%)2in689(100 ksi)414(60 ksi,0.5% 总伸长)15HRB 96典型值(CDA 的 Typ 值)
单一资料·仅供参考[1]
方棒、扁棒(Bar)M30(热挤压态)3in621(90 ksi)345(50 ksi,0.5% 总伸长)15HRB 96典型值(CDA 的 Typ 值)
单一资料·仅供参考[1]

📊图示

化学成分的标准范围(质量分数 %)

01020%刻度Al9 〜 11Ni4.0 〜 5.5Fe2 〜 4012%刻度Mn≤1.5Si≤0.25Sn≤0.2Zn≤0.3范围(下限–上限)仅有上限(从 0 起)仅有下限(以上)
各元素含量的数量级相差很大,因此分成刻度不同的几段(每段上方的数字即该段刻度,请勿跨段比较条形的长度)。 所绘标准:UNS C63000(CDA)/AMS 4640(Concast)。Cu 为余量。

抗拉强度在全部 62 种材料中处于什么位置

0500100015002000PE-UHMW:19 MPaPTFE:32.4 MPaPP:34 MPaPOM(共聚物)。板棒材厂商标为 POM-C:66–67 MPaPC:69 MPaPOM(均聚物)。板棒材厂商标为 POM-H:78–79 MPaPMMA:80 MPaPA6(浇铸型,MC 尼龙):88 MPaPA66:90 MPaPL-PEM(纸基)/PL-FLE(布基、细布):100–150 MPaPEEK(未填充):115–116 MPaFC250:≥250 MPaA5052:262 MPaC1100:≥275 MPaA6061:平均 324.9 MPaA2618:390–430 MPaSS400:400-510 MPaA2017:427 MPaFCD450-10:≥450 MPaC3604:460 MPaA2219:469 MPaA2014:483 MPaC2801:483 MPa纯钛 Grade 2:485 MPaA2024:496 MPaAlloy 400:517–620 MPaA7475:≥517 MPaSUS303:≥520 MPaSUS304:≥520 MPaSUS316:≥520 MPaA7050:≥531 MPaAlloy 600:550–690 MPaA7075:590 MPaS45C:≥690 MPaC95400:724 MPaS50C:≥740 MPaSUS420J2:≥740 MPaC17510:760–970 MPaUNS N06002:793 MPaAlloy 625:827–1034 MPaTi-3Al-2.5V:≥862 MPaSCM435:≥930 MPaA286:≥965 MPaSCM440:≥980 MPaTi-6Al-2Sn-4Zr-2Mo:≥1035 MPaTi-5Al-5Mo-5V-3Cr:1100 MPaTi-6Al-4V:≥1137 MPaC72900:≥1140 MPa4130:≥1241 MPaTi-10V-2Fe-3Al:≥1241 MPaAlloy 718:≥1275 MPa9310:1289 MPaUNS N07001:1304 MPaC17200:1310–1520 MPa17-4PH:1340 MPa15-5PH:1340 MPaPH13-8Mo:≥1517 MPa17-7PH:≥1655 MPa4340:1905 MPa300M:1972–1986 MPa18% 镍马氏体时效钢 300 级:2027 MPaC63000:814 MPaC63000 814 MPa
单位为 MPa。圆点为各材料表中抗拉强度最高状态的值(规定下限值与典型值混在一起。以范围给出的值取下限)。C63000 取的是“圆棒 HR50 直径 1in”的值。

切削加工性评价值(易切削黄铜 C36000=100)

050100C3604100C9540060C280140C1751040C6300030C110020C1720020
数字越大越易切削(CDA(美国铜业发展协会)、Materion 的评价)。仅列出在同属 ISO N(有色金属)中、资料载有相同基准评价值的材料。

🔧切削加工性与加工注意事项(资料记载)

📚出处

按数值逐一用编号标示的一手资料(厂商、行业协会、标准组织的公开资料)。

  1. alloys.copper.org https://alloys.copper.org/alloy/C63000
  2. concast.com https://www.concast.com/c63000.php
  3. store.astm.org https://store.astm.org/b0150_b0150m-26.html
  4. sandvik.coromant.com https://www.sandvik.coromant.com/en-us/knowledge/materials/workpiece-materials
  5. ampcometal.com https://www.ampcometal.com/documents/products/ampco-45/TDS-AMPCO-45-Technology-EN.pdf
  6. ampcometal.com https://www.ampcometal.com/documents/products/ams-4640/TDS-AMS-4640-Technology-EN.pdf
  7. copper-brass.gr.jp https://www.copper-brass.gr.jp/db_access/seibun.htm
  8. en.jtcopper.com https://en.jtcopper.com/cw307g-rod--nickel-aluminium-bronze-for-critical-components.html
  9. wieland.com https://www.wieland.com/en/products/bronze-alloys
  10. wieland.com https://www.wieland.com/en/solutions/aerospace/high-performance-alloys/extruded-and-cast-a…
  11. nationalbronze.com https://www.nationalbronze.com/News/machining-guidelines-for-nickel-aluminum-bronze/
  12. store.astm.org https://store.astm.org/b0124_b0124m-20.html
  13. store.astm.org https://store.astm.org/b0283_b0283m-24.html
  14. sae.org https://www.sae.org/standards/content/ams4640j/
  15. nationalbronze.com https://nationalbronze.com/AMS-4640-C63000-Nickel-Aluminum-Bronze.php

其他材料

航空用铜合金

C17200

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C95400

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52100

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钛及钛合金

纯钛 Grade 2

钛及钛合金

Ti-6Al-4V

钛及钛合金

Ti-3Al-2.5V

钛及钛合金

Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo

钛及钛合金

Ti-10V-2Fe-3Al

钛及钛合金

Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr

镍合金

Alloy 718

镍合金

Alloy 625

镍合金

Alloy 600

镍合金

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镍合金

UNS N06002

镍合金

Alloy 400

航空用铝合金

A2024

航空用铝合金

A2014

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航空用铝合金

A7050

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航空用铝合金

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S50C

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钢

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钢

SKH51

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SUS316

不锈钢

SUS420J2

铝合金

A2017

铝合金

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铜合金

C1100

铜合金

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铸铁

FC250

铸铁

FCD450-10

工程塑料

PA6(浇铸型,MC 尼龙)

工程塑料

PA66

工程塑料

POM(共聚物)。板棒材厂商标为 POM-C

工程塑料

POM(均聚物)。板棒材厂商标为 POM-H

工程塑料

PEEK(未填充)

工程塑料

PTFE

工程塑料

PE-UHMW

工程塑料

PC

工程塑料

PMMA

工程塑料

PVC-U

工程塑料

PP

工程塑料

PL-PEM(纸基)/PL-FLE(布基、细布)

铜合金

C17510