5083 Алуминијумска легура: Снага, Отпорност на корозију & Завабилност

1. Увођење

Међу 5ккк-серијом Алуминијумске легуре, 5083 Алуминијум је заслужио звјездану репутацију за комбиновање велика снага, Врхунски отпорност на корозију, и Одлична заваривост.

Развијено у 1960-има, 5083 Алуминијум је стекао вучу у морској индустрији захваљујући својој необичној способности да издржи агресивно окружење морске воде.

Данас, Остаје радна коња у захтевним апликацијама - од морнаричких пловила до криогених тенкова - јер то доследно доноси поуздане перформансе под механичким стресом, Температурни крајност, и корозивни услови.

2. Легура састав и металуршка основа

У срцу, 5083 Алуминијум потиче снагу од пажљиво уравнотежене хемије:

3. Кључне варијанте и топлотне третмане

Зграда на његовом робусном базном саставу, 5083 Алуминијумска легура представља неколико Стандардне температуре-Уацх је прилагођен контролисаним хладним радом и стабилизацијом како би се задовољили различити захтеви за перформансе.

О-темперамент (У потпуности жањено)

• Прерада: 5083-О примиње пуног аннеала на 350-380 ° Ц током 2-3 сата, праћено брзо хлађењем.
• Механички профил:

• • Снага приноса: ~125 МПА
  • Крајња затезна чврстоћа (Утс): ~220 МПА
  • Издужење: ≥25%

• Карактеристике: У о-темпу, Легура то достиже минимална снага и Максимална дуктилност, чинећи га идеалним за дубоки цртеж, који се врти, и сложено жигосање.
  Ливнице обично почињу са О-Темпер-ом приликом производње замршених плоча за труп чамца или украшене архитектонске компоненте.

Х111-Темпер (Лагани хладни посао)

• Прерада: После жарења, Примењују се произвођачи ≤15% хладни рад (котрљање или савијање) да пренете светлосни степен стврдњавања соја.
• Механички профил:

• • Снага приноса: ~175 МПА
  • Утс: ~310 МПА
  • Издужење: ≥20%

• Карактеристике: Х111 упадљиво салијање побољшана снага са очувана формалност.
  Произвођачи бирају Х111 за компоненте које захтевају умерену чврстину - као што су закривљене железничке панеле - иако и даље смештају на мрежи савијања и хемминга.

Х116-Темпер (Стабилизован за заваривање)

• Прерада: Легура подвргава контролисаном хладном делу плус а природно старење Период на собној температури (обично 72 сати) да стабилизује своју микроструктуру од сензибилизације.
• Механички профил:

• • Снага приноса: ≥185 МПА
  • Утс: ~340 МПА
  • Издужење: ≥12%

• Карактеристике: Х116 се истиче за своје Изузетна отпорност на интергрануларну корозију после заваривања.
  Морски архитекти и инжењери оффсхоре одређују Х116 за заварене трупе и палубе, уверен да вишеслојни заваривање током времена неће деградирати околни материјал.

Х321-Темпер (Термички стабилизован)

• Прерада: Слично као и Х116, али са контролисаним печете ниске температуре у 100-150 ° Ц неколико сати да ометају старење током услуге.
• Механички профил:

• • Снага приноса: ~175 МПА
  • Утс: ~340 МПА
  • Издужење: ≥12%

• Карактеристике: Х321 даље спречава непожељне промене када компоненте раде на Повишене температуре (до 150 ° Ц).
  Као резултат, ХВАЦ ДуцтВорк и топлотни плетери у индустријским постројењима често користе овај темперамент за одржавање димензијске стабилности и снаге.

4. Физичка и топлотна својства 5083 Алуминијумска легура

5. Механичка својства 5083 Алуминијумска легура

6. Отпорност на корозију и издржљивост

5083 Алуминијумска дефинисана предност је њена Одлична отпорност на водени хлоридна окружења, потврђени деценијама морске услуге и стандардизоване тестирање:

• Отпорност на морску воду: У АСТМ Г48 тестовима хлорида, 5083 алуминијум показује битни потенцијал +0.8 У вс. Сцерати,
  знатно већа од 6061 (+0.5 У) и упоредив са алуминијумском бронзом (Цу-ал легуре).
  Подаци на терену из Северног мора показују стопе корозије <0.03 мм / год за неконтролиран 5083 плоче, Пола стопе од нерђајућег челика 316Л у сличним условима.
• Пуцање корозије на стрес-корозирање (СЦЦ): За разлику од 7ккк серије серије, 5083 Алуминијум ретко доживљава СЦЦ испод 80% њеног чврстоће приноса У неутралним растворима хлорида (пХ 6-8).
  Стопе ширења пукотина у НаЦл решењима су ≤5 × 10⁻⁹ м / с, Због непостојања таложих обожавања на зрно.
• Заштитне мере:

• • Анодизирање (5-25 μм оксидни слојеви) повећава тврдоћу површине 200 Хв, одупирући се абразији са морског биофоулирања.
  • Катодска заштита (Цинк Анодес) Смањује густину струје корозије од стране 90%, Проширење радни век 20 до 30+ Године у тропској морској води.

Ова својства чине 5083 Алуминијум Једина легура алуминијума одобрена је за Класа НК и ДНВ-ГЛ сертификоване морске структуре у неограниченим зонама океана.

7. Израда и израда израде 5083 Алуминијумска легура

5083 Распрострањено усвајање алуминијумске легуре у марици, транспорт, и индустријске апликације стављају
не само из његове корозијске отпорности и механичке робусности, већ и из њеног изузетног Свестраност израде и предвидиво понашање обраде.

Обликавост: Обликовање сложених геометрија

5083 алуминијум Уравнотежена дуктилност и одговор на каљење учини га погодним за широк спектар операција формирања, од њежног савијања до дубоког цртања:

Хладно формирање

• Савијање: У О темперамент (жарозан), 5083 Алуминијум постиже а Минимални радијус савијања од 2 × дебљине (Нпр., 10 мм радијус за 5 мм лист), Омогућавање оштрих углова у круповима трупа и сукње посуђа под притиском.
  Ово одговара формалности чистог алуминијума, али са 50% Виши отпор пролећном повратном месту у Х111 темперамент.
• Дубоко цртање: Ан Ерицхсен индекс 10 мм (АСТМ Е646) Омогућава производњу цилиндричних компоненти попут криогених цистерна са пречницима до пречника до 2 метар.
  Подмазивање са синтетичким уљима (Нпр., течности на бази еста) смањује коефицијенте трења на 0.15-0.20, Минимизирање зидова.
• Формирање ролне: Способни да производи сложене профиле (Нпр., бродски хружни панели са двоструким закривљењем) са димензионалним толеранцијама ± 0,1% дебљине, Захваљујући једноличној структури зрна.

Топло формирање

• Ковање / екструзија: Врући рад на 350-450 ° Ц (са унапредити калуп на 200 ° Ц) Спречава површинску пуцање узроковано сегрегацијом магнезијума.
  Овај поступак се користи за креирање компоненти високог интегритета МАРИНЕ ПРОПЕЛЛЕР ХУБС, где поравнавање протока зрна повећава живот умор 15% у поређењу са еквивалентима од бацања.
• Суперпластично формирање: Иако је мање уобичајено, 5083 алуминијум показује суперпластично понашање на 400-450 ° Ц са стопама соја <10⁻³ / ​​с,
  Омогућавање формирања замршених ваздухопловних прототипа са варијацијама дебљине доле 1.5 мм.

Понашање заваривања: Основна снага

5083 Алуминијум је познат по своје Одлична заваривост, Критични фактор у великој структурности.

За разлику од легура обогаћених бакрама (Нпр., 2024), њен садржај са ниским ЦУ-ом (≤0.1%) а висока растворљивост на мг Елиминише вруће пуцање током фузијских заваривања:

Процеси заваривања

• Камен (Гтав): Пожељна метода критичних апликација (Нпр., Оффсхоре цевоводи), коришћење ЕР5356 Метал за пуњење (5% Мг, 0.15% ЦР).
• MIG (Раскопер): Погодно за заваривање високог продуктивности дебелих одељка (≥10 мм), коришћење ЕР5356 жица (1.2 мм пречник мм) и мешавина гаса 75% Он + 25% Ар да смањи прскање. Стопе таложења за заваривање 5 кг / х, Идеално за Склоп ХОПТ ХУЛЛ.
• Заваривање трења (Фсв): Производи Зглобови без оштећења са врхунским отпором умор (10% виши од гтав-а), Користи се у ЛНГ ЦАРРИЕР ЛОВИТУДИНАЛНИ САМС.
  Процес делује на 1,000-1.500 РПМ брзина алата и 5-10 КН Смањење, попуштање површинских завршава Ра ≤6,3 μм.

Заварени заједнички перформанс

• Зона погођена топлотом (Хај): Раст зрна је ограничен на 50-100 μм Због хромираног утицаја на зрно, очување 85% жилавост основног метала (25 Ј на -20 ° Ц).
• Отпорност на корозију: Завари се доказују а Потенцијал 0.1 В нижи од основног метала у морској води,
  ублажено анодизирањем пост-заваривања (5 μм оксидни слој) или наношење епоксиданих премаза богатог цинка (ИСО 12944 Ц5-М компатибилан).

Обрада: Прецизност и продуктивност балансирања

Иако не тако слободно израде као легуре богатих силицијума (Нпр., 6061), Алу 5083 Нуди предвидљиво понашање обраде са правилним алатама и параметрима:

Алат и параметри

• Материјали за алате:

• • Брзи челик (ХСС): Погодно за операције са малим брзинама (≤50 м / и) и ручна обрада, производња површинских завршава Ра ≤6,3 μм.
  • Карбид (ВЦ-ЦО): Препоручује се за машинску машину велике брзине (100-200 м / и), Смањење сила за сечење 30% и продужавајући живот алата 200 минут За средње дубинске сезоне.

• Резање параметара (Х111 темперамент):

• • Окретање: Стопа хране 0.1-0.3 мм / рев, Дубина реза 1-5 мм, Брзина вретена 800-1,500 РПМ.
  • Глодање: Крајње млинови са угаоним углом од 15 ° и улаз улагања у 5 °, Аксијална дубина пресека ≤2 × пречник, Проток расхладне течности 20-30 л / мин (Емулзија се препоручује да се спречи формирање Бурр-а).

Изазови и решења

• Отврдњавање: Алуминијумска легура 5083 показује индекс очврслог рада Н = 0,22, Захтевање оштрих алата за избегавање изграђене ивице (Лук).
  Регриндинг алати на првом знаку хабања смањује храпавост површине 50%.
• Контрола чипа: У темпераменту Х321, чипови су обично живахни; користећи прекидачи чип или повећањем стопе хране за 0.25 мм / рев Претвара их у управљане коврче.
• Бушење: Користите Твист бушилице са 118 ° тачке углова и бушење Пецк-а за дубине >3× пречник за спречавање лома алата у дебелим пресецима (Нпр., 50 мм плоча).

Површински завршетак и толеранције

• АС-Мацхинед Финисх: РА 3.2-12.5 μм у Х111 темпераменту; брушење или хоновање могу постићи ра ≤0,8 ум за парење површина (Нпр., прирубничке заптивке).
• Димензионалне толеранције: Линеарне толеранције ± 0,05 мм За мале делове (≤100 мм) и ± 0,1 мм / м За велике структуре, Састанак ИСО 2768-МК стандарда без исправки за обраду.

Подношење и површински третман

• Пуцано за љуштење: Побољшава живот умор 15-20% преко заосталог притиска на притисак (-300 МПА) у завареним зглобовима или обрађеним површинама, Критично за компоненте оффсхоре Цране подвргнуте боковима за 10⁶ оптерећење.
• Анодизирање: Процес у два корака (Сулплурична киселина пре третмана + Заптивање хромне киселине) ствара а 25 μм оксидни слој са тврдоћом 200 Хв,
  Повећавање отпорности на абразију за траке морске мердевине изложене сталном саобраћају.
• Заваривање стреса заваривање: Заварене скупштине за заваривање 200-250 ° Ц за 2 сати Смањује заостале стресове од стране 40%, Минимизирање изобличења у великим одсецима трупа (Нпр., 10 м × 5 м плоче).

8. Апликације 5083 Алуминијумска легура

Марински инжењеринг

• ХУЛЛ Структуре: Бродски труп, Понтони, Трошкови подморничког притиска (плитка вода), Суперструктурне плоче за морнаричке пловила.
• Оффсхоре компоненте: Јакне на платформи, порцкинг, Компоненте морског система, Подземне цевоводе, Пропелер Хубс, Системи за убризгавање морских вода.
• Морска опрема: Оквири за морске мердевине, Заграде отпорни на корозију, цеви измењивача топлоте за бродски мотори.

Транспорт

• Железничка возила: Укључивање за подне батерије, Вањски панели, Структурни оквири за обалне железничке аутомобиле.
• Друмски превоз: Хладњача тела, Војно возило поткопава оклоп, Оквири за приколице изложени путној соли.
• Криогени системи: ЛНГ резервоари, ИСО контејнерски панели, Течни резервоари за складиштење водоника.

Индустријски & Енергија

• Под притиском: Сеаватер Десалинизација РО пловила, Резервоари хемијских реактора, Измењивачи топлоте за обалне електране.
• Обновљива енергија: Оффсхоре фондације ветроелектране (монипилес), Конструкције монтирања соларних плоча у обалним зонама.
• Механичке компоненте: Кућишта пумпе, Тела вентила, Држачи дизалице за оштре индустријске окружења.

Архитектонски & Грађевинарство

• Обалне зграде: Анодизиране плоче за облагање, Заштита путовања, ограде отпорне на корозију за морске структуре изложене.
• Инфраструктура: Мостови у регионима натапали соли, Декоративни и структурни елементи у обалној архитектури.

9. Предности и недостаци 5083 Алуминијумска легура

При одређивању 5083 Алуминијум за пријаву, Инжењери морају да уравнотеже своје стајаће атрибуте против инхерентних ограничења.

Предности 5083 Алуминијумска легура

• Изузетна отпорност на корозију:
  Штавише, 5083-Х116 стабилни оксидни филм и ниска вредност садржаја достављају године рада у морској води.
  Оффсхоре платформе и трупови рутински прелазе десетогодишње интервале одржавања захваљујући пасивној заштити ове легуре.
• Висока ефикасност заваривања:
  Додатно, Заваривање за мешање трења елиминише у потпуности омекшавање хаз, Омогућавање заједничке ефикасности до 100 %.
  Ово чини алуминијумску легуру 5083 Јединствено погодан за вишеструко пренос у поморској архитектури.
• Одлична жилавост са ниским температурама:
  Надаље, Његове вредности шарпира утицаја (> 15 Ј на -50 ° Ц) надмашити већину легура серије 6ккк, Осигуравање поузданости у арктичкој операцији и ЛНГ Складишту.
• Врхунске перформансе умор:
  Тестирање умор емисија Х116 Температура избија 10⁷ циклуса на 60 МПА, Омогућавање лакших структура под цикличним оптерећењем идеалним за транспортне и мостове компоненте.
• Добра формалност:
  Коначно, његова способност дубоког црта (1.8:1 омјер) и минимално пролеће у савијањем поједностављују израду сложених облика без прегревања.

Недостатак 5083 Алуминијумска легура

• Нема очвршћивања падавина:
  Сходно томе, Дизајнери морају прихватити плафон на снази (~ 340 МПА УТС) и не могу да искористе процесе вештачких старења да додатно ојача легура.
• Умерена израда:
  Као резултат, Трговине улажу у обложене секаче карбида и системе расхладне течности за управљање управљањем чиповима и алатом за обуђивање трошкова за пренос алата 20 %.
• Веће трошкове:
  У поређењу са 5086 или 5052 легуре, АЛУМИНИУМ АЛЛОИ ТРИЦЕ ЦОМПРИОН ЦХИРТИОНС ДОДАТИ 10-15 % Премиум цена, који морају бити оправдани њеним перформансама у корозивним или структуралним улогама.
• Ограничена отпорност на топлоту:
  Док је Х321 Температура стабилизира својства 150 ° Ц, алуминијумска легура 5083 трпи губитак пузања и снажности изнад тог прага, Одлучи га за високотемпературне моторе или апликације за издувне издукције.
• Омекшавање хаз:
  Без одговарајућег избора темперајера и природним старењем пост-заваривања (72 хмерово), Заварена легура алуминијума 5083 може изгубити до 15 % њеног чврстоће приноса локално-потенцијално компромитовање уморних зглобова.

10. Упоредна анализа

Да води одабир легуре, Упоређујемо 5083 Алуминијумска легура против две индустрије референтне вредности-6061 (топлотни који лечи, легура средње снаге) и 5052 (не-топлотни, Изврсна легура способности).

Сто: 5083 вс. 6061 вс. 5052 Алуминијумска легура

• Снага: 6061-Т6 води у приносу, Али 5083-Х116 је надмашује у УТС-у и задржава врхунске перформансе корозије и умора.
• Обликавост: 5052-Х32 одликује се у дубокој цртежи и савијању, Док 5083-О / Х111 нуди равнотежу снаге и облика.
• Заваривање & Употреба морског језика: 5083-Х116 описује сензибилизацију и СЦЦ у морској води далеко боље од тога 6061 или 5052, што га чини легалном избора за заварене халлове плоче.

11. Закључак

Бешавно мешањем велика снага, Отпорност на корозију на марину, и Врхунска заваривост,

5083 Алуминијумска легура наставља да доминира на апликацијама које се крећу од лампица у океанским складиштима.

Његова способност одржавања робусних механичких и хемијских перформанси под екстремним условима чини га неопходним избором за инжењере који траже трајност, безбедност, и дугорочна вредност.

Изаберите ЛАНГХЕ компоненте високих перформанси алуминијума

• Оптимизирана легура стручност
  Лангхе получила деценијама Р&Д у 5ккк- и 6ккк-серија алуминијума за прилагођавање хемије, микроструктура, и темпери за максималну снагу, живот умор, и отпорност на корозију.
• Врхунска израда
  Из ЦНЦ обраде и заваривање мешати трење до напредних површинских третмана и топлоте,
  Вертикално интегрисани процеси Лангхе осигуравају поновљиво, Производња у уском толеранцији - чак и за најсложеније геометрије.
• Загарантовано квалитет и перформансе
  Сваки део пролази строго механичко испитивање (затезање, умор, утицај), Металуршка инспекција, и бициклизам на животну средину.
  Када одредите Лангхе, добијате сертификовану материјалну сљедивост, Потпуни извештаји о инспекцији, и компоненте изграђене да трају у најтежим окружењима.

Доживите следећи ниво алуминијумске перформансе-партнера са Лангхе данас.

 

Често постављана питања

Шта чини 5083 Алуминијумска легура Идеално за морске апликације?

5083 легура садржи 4.0-4.9 % Мг плус трагови цр и мн, који чине стабилан, Адхерентни оксидни филм у морској води.

У тестовима распршивања соли, Х116 Пременски панели показују нулу задивљујуће после 500 Сати далеко надмашују легуре опште намене.

Сходно томе, Наведите морнаричке архитете 5083 Алуминијумска легура за трупске плоче, Понтони, и ОФФСХОРЕ платформе у којима су отпорност на корозију и структурни интегритет најважнији.

Моћи 5083 Будите топлоти који се третирају да бисте повећали снагу?

Не. 5083 припада нестручно-топлотној 5ккк серији. Добија снагу првенствено кроз хладан рад (очвршћавање) и природно старење.

На пример, Светло хладни рад производи Х111 темперамент (175 Принос МПА), Док је стабилизован Х116 (≥ 185 МПА) долази од контролисаног хладног рада плус 72 Сати природно старење.

Како легура алуминијума 5083 упоредити са 6061 У перформансама заваривања и умор?

5083-Х116 понуде Одлична заваривост (МиГ / ТИГ Заједничка ефикасност ≥ 90 %, Да дође до 100 %) и ограничење умора у близини 60 МПА у 10⁷ циклусима.

Супротно, 6061-Т6 трпи омекшавање хазног (до краја 150 Принос МПА) и умор ограничења около 45 МПА.

Дакле, 5083 остаје преферирани избор за заварене, циклично оптерећене структуре у корозивним окружењима.

Које су препоручене праксе за формирање 5083 алуминијумска легура?

• О-темперамент (жарозан): Постизање омјера дубоко цртања до 1.8:1 и одржавајте пролеће испод 3 °.
• Х111 темперамент: Савијати радијус у чврстом као и 3 × дебљина плоче на брзину до брзине до 20 м / мин са ± 0.5 ТОЧНОСТ ММ.
  Увек дозволите 1-2 ° пролеће и користите прогресивно алат за минимизирање локалног соја.

Јесте 5083 Алуминијумска легура погодна за криогену услугу?

Да. 5083 Алуминијумска легура задржава високу жилавост до -196 ° Ц, са Цхарпи В-Нотцх вредности утицаја ≥ 15 Ј на -50 ° Ц.

Његова стабилна микрострукција се опира умањење умањење, што га чини врхунским избором за ЛНГ тенкове, Хладњаче приколице, и цевовод ниског температуре.

Који заштитни третмани побољшавају животни век од 5083?

• Анодизирање: Оксидни слој 10-25 уМ може удвостручити Живот услуга у оштрим маринским атмосферима.
• Катодска заштита: Жртвени цинкови Анодес чува велика крушка подручја против галванског и куцаног напада.
• Системи боја: Боја са морском разредом са епоксидним прајмерима и полиуретанским топцама додаје отпорност на УВ и абразију.