Co je hliníkový plech 5083?
Hliníkový plech 5083 je -tepelně{2}}zpracovatelná hliníková-hořčíková-slitina manganu, která svou pevnost získává pevným-roztokem a mechanickým zpevněním spíše než tepelným zpracováním. S obsahem hořčíku 4,0-4,9 % a manganu 0,40-1,0 % je nejpevnější z běžných tepelně nezpracovatelných plechových slitin, přičemž zůstává svařitelný a tvarovatelný. Plechy a plechy se běžně dodávají podle ASTM B209, ASTM B928, EN 485-2 nebo GB/T 3880.2 v temperování O, H111, H116, H321 a H32, takže kupující mohou vyměnit pevnost za tvárnost a korozi.
Slitina si zachovává svou houževnatost i při teplotách pod-nulou a odolává útokům v mořské vodě, a proto se 5083 stala výchozí specifikací pro oplechování trupu, kryogenní nádoby a tlaková zařízení, jakož i konstrukce silničních, železničních a elektrických-vozidel, kde je snížení hmotnosti hnacím motorem designu.
Složení, temperování a mechanické vlastnosti
Typické chemické složení listu a desky 5083 v procentech hmotnosti:
| Živel | Obsah (%) |
|---|---|
| Hořčík (Mg) | 4.0 - 4.9 |
| mangan (Mn) | 0.40 - 1.0 |
| železo (Fe) | max 0,40 |
| křemík (Si) | max 0,40 |
| Chrom (Cr) | 0.05 - 0.25 |
| měď (Cu) | max 0,10 |
| zinek (Zn) | max 0,25 |
| titan (Ti) | max 0,15 |
| hliník (Al) | Váhy |
Na výběru teploty záleží stejně jako na chemii. O a H111 jsou vybrány pro hluboké tváření a ohýbání, H32 pro obecné konstrukční práce a H116 nebo H321 pro námořní desky, které musí projít zkouškou mezikrystalové a exfoliační koroze.
Klíčové mechanické a fyzikální hodnoty pro běžné teploty jsou shrnuty níže.
| Zmírnit | Pevnost v tahu | Mez kluzu (0,2 %) | Prodloužení (50 mm) |
|---|---|---|---|
| O (žíhaný) | 275 - 350 MPa | 125 - 200 MPa | min 16 % |
| H111 | 275 - 350 MPa | 165 - 240 MPa | min 14 % |
| H32 | 305 - 380 MPa | 215 - 280 MPa | min 12 % |
| H116 / H321 (námořní deska) | 305 - 385 MPa | 215 - 295 MPa | min 12 % |
Typické fyzikální hodnoty jsou hustota 2,66 g/cm³, rozsah tání 570-640 stupňů, tepelná vodivost asi 117 W/(m·K) při 25 stupních, elektrický odpor asi 0,058 µΩ·m a modul pružnosti 70-71 GPa. Při srovnatelné tuhosti slitina váží zhruba třetinu toho, co ocel.
Proč 5083 odolává mořské vodě a nízkým teplotám
Matrice bohatá na hořčík-vytváří houževnatý povrchový oxid,{1}}který se po mechanickém poškození rychle formuje, a nízký obsah mědi odstraňuje hlavní příčinu důlkové koroze v chloridových prostředích. Popouštění H116 a H321 se vyrábí řízeným válcováním a stabilizací, která omezuje precipitaci beta fáze (Al3Mg2) podél hranic zrn, což je mechanismus, který stojí za exfoliací a korozním praskáním pod napětím v citlivém mořském plátu.
Při kryogenních teplotách slitina získává pevnost, přičemž si zachovává tažnost, přičemž u feritických ocelí není pozorován žádný přechod z tvárné -do{1}}křehké oceli. Toto chování je důvodem, proč se používá pro kontejnmenty na zkapalněný plyn, chladicí boxy a přepravní nádrže pracující pod -100 stupňů.
Aplikace hliníkového plechu 5083
Stavba lodí a offshore:oplechování trupu, nástavby, paluby, přepážky, konstrukce pracovních člunů a katamaránů, kontejnment na zkapalněný plyn, paluby vrtulníků a ochranné panely.
Automobily a elektromobily:kryty baterií, kryty podvozku, karoserie nákladních automobilů a přívěsů a konstrukční díly související s nárazem-, kde nízká hmotnost prodlužuje dojezd.
Železniční a silniční doprava:karoserie vozů, cisternové pláště, rámy kontejnerů a korby sklápěčů, které musí odolávat únavě a praskání při nízké okolní teplotě.
Tlaková a skladovací zařízení:kryogenní nádoby, skladovací nádrže, sila, chodníky, svařované trubky a potrubí.
Průmyslový závod:pláště výměníků tepla, nástroje forem, přípravky a přípravky, které potřebují silnou desku bez tepelného zpracování.
Pokyny pro svařování a výrobu
5083 je jedna z nejsnáze svařitelných-hliníkových slitin s vysokou pevností. Vhodné jsou jak MIG, tak TIG, a tam, kde záleží na pevnosti spoje, je normálně specifikován výplňový drát 5183 nebo 5356; Plnivo 4043 je odolnější proti prasklinám, ale ukládá nižší pevnost. Předehřívání není vyžadováno a meziprůchodová teplota by měla být udržována pod asi 120 stupni, aby se omezilo měknutí.
Svařované spoje v temperování H116 nebo H321 ztrácejí pevnost v oblasti ovlivněné teplem-. Konstruktéři proto aplikují nižší přípustné hodnoty na jako-svarové spoje s mezí kluzu zhruba 125{6}}145 MPa běžně používanou jako základ, nebo specifikují stárnutí po svařování tam, kde to geometrie umožňuje. Tváření vyžaduje velké poloměry ohybu, typicky 1,5-2,5násobek tloušťky pro H32, a ohýbání napříč směrem válcování je preferováno pro nejužší poloměry.
Často kladené otázky
Otázka: Je hliník 5083 tepelně zpracovatelný?
Ne. 5083 je -tepelně-zpracovatelná slitina; získává pevnost z hořčíku v tuhém roztoku a ze zpracování za studena, takže vlastnosti jsou řízeny spíše temperováním než roztokovou úpravou a stárnutím.
Otázka: Jaký je rozdíl mezi 5083 a 5052?
Obě jsou slitiny Al{0}}Mg s podobnou tvarovatelností, ale 5083 obsahuje více hořčíku a manganu, a proto nabízí zhruba o 30–40 % vyšší mez kluzu za vyšší cenu. 5052 a hodí se pro běžné zpracování plechů, zatímco 5083 je určena pro konstrukční a námořní použití.
Otázka: Jaké tempery se používají pro mořské talíře?
H116 a H321 jsou standardní námořní tempery, protože odolávají exfoliaci a praskání způsobenému korozí z-napětí. Tvrzení O a H111 se používají tam, kde bude díl silně tvarován nebo svařován.
Otázka: Lze 5083 svařit bez ztráty pevnosti?
Svarový kov nanesený plnivem 5183 nebo 5356 je pevný; ke snížení dochází v oblasti ovlivněné teplem-. Spoje jsou navrženy se sníženým přípustným napětím a ztrátu lze omezit řízením vstupu tepla a interpass teploty.
Otázka: Jaký rozsah tloušťky je k dispozici?
5083 se běžně skladuje od asi 0,5 mm plechu až po plech 150 mm, přičemž nejtlustší plech se používá pro nástroje, nádrže a formy. Přesná dostupnost závisí na temperaci a kapacitě frézy.
Otázka: Jak se 5083 chová při nízké teplotě?
Pevnost se zvyšuje a tažnost se zachovává s poklesem teploty bez křehkého přechodu, takže slitina je přijata pro kryogenní provoz až do teplot zkapalněného plynu.
