5052 و 5083 كلاهماسبائك الألومنيوم من سلسلة 5xxx-المغنيسيومتستخدم على نطاق واسع في التطبيقات البحرية والساحلية والنقل والتطبيقات البحرية. إن مزيجها من مقاومة التآكل، والقوة المتوسطة-إلى-العالية، والكثافة المنخفضة، وقابلية اللحام الجيدة يجعلها مناسبة للبيئات التي يتعرض فيها الألومنيوم للرطوبة والهواء المحمل بالأملاح-.
السبائكتان غير قابلتين للتبديل في كل تطبيق.يتم اختيار 5052 بشكل عام عندما تكون قابلية التشكيل والقوة المعتدلة من الأولويات، بينما يفضل 5083 عندما تكون هناك حاجة إلى قوة أعلى وقابلية لحام وأداء هيكلي بحري.
يمكن توفير كلا السبائك كصفيحة أو لوحة مسطحة. اعتمادًا على التطبيق، يمكن أيضًا إنتاج ألواح مداس من الألومنيوم مرصعة بالألماس أو خمسة{1}}قضبان أو أنماط أخرى منقوشة للأسطح والمنصات والسلالم والممرات.
1. 5052 مقابل 5083 التركيب الكيميائي
| سبيكة | ملغ (٪) | من (٪) | الكروم (٪) | الحديد (٪) | سي (٪) | النحاس (٪) | الزنك (٪) | آل |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 5052 | 2.2–2.8 | أقل من أو يساوي 0.10 | 0.15–0.35 | أقل من أو يساوي 0.40 | أقل من أو يساوي 0.25 | أقل من أو يساوي 0.10 | أقل من أو يساوي 0.10 | توازن |
| 5083 | 4.0–4.9 | 0.40–1.00 | 0.05–0.25 | أقل من أو يساوي 0.40 | أقل من أو يساوي 0.40 | أقل من أو يساوي 0.10 | أقل من أو يساوي 0.25 | توازن |
يساهم المحتوى العالي من المغنيسيوم والمنغنيز في 5083 في قوتها الأعلى مقارنة بـ 5052. كلا السبيكتين غير قابلتين للمعالجة -بالحرارة-؛ يتم التحكم في قوتها بشكل أساسي من خلال تكوين السبائك والعمل البارد.
2. الخواص الميكانيكية
تعتمد الخواص الميكانيكية علىالمزاج، والسمك، وشكل المنتج، والمعايير المعمول بها. القيم التالية هي نطاقات تمثيلية وليست قيمًا مضمونة.
| سبيكة / مزاج | قوة الشد النموذجية | قوة العائد النموذجية | تطبيق نموذجي |
|---|---|---|---|
| 5052-H32 | حوالي 210-260 ميجا باسكال | حوالي 160-215 ميجا باسكال | تصميمات داخلية بحرية،-أسطح عمل خفيفة، ومرفقات |
| 5052-H34 | حوالي 230-280 ميجا باسكال | حوالي 180-230 ميجا باسكال | مكونات مصنعة متوسطة التحمل |
| 5083-H116 | حوالي 275-350 ميجا باسكال | حوالي 125-240 ميجا باسكال | الهياكل البحرية وبناء السفن |
| 5083-H321 | حوالي 275-350 ميجا باسكال | حوالي 125-240 ميجا باسكال | هياكل السفن، والطوابق، والدبابات، والتطبيقات البحرية |
يجب التحقق من القيم الفعلية المضمونة مقابل المعيار المطبق وشهادة اختبار المطحنة الخاصة بالمورد. بالنسبة لبناء السفن والتطبيقات البحرية المصنفة، يجب تحديد درجة الحرارة والسمك المطلوبين لأن المتطلبات الميكانيكية يمكن أن تختلف حسب قواعد التصنيف.
3. الأداء البحري
مقاومة المياه المالحة والتآكل في الغلاف الجوي
يوفر كل من 5052 و5083 مقاومة جيدة للتعرض للغلاف الجوي البحري. توفر طبقة الأكسيد الخاصة بها حماية طبيعية، بينما يساعد عدم وجود محتوى نحاسي كبير في الحفاظ على مقاومة جيدة للتآكل.
ومع ذلك، لا ينبغي وصف أي سبيكة ألومنيوم بأنها محصنة تمامًا ضدهاتأليب، شق التآكل، أو التآكل كلفاني. تعتمد المتانة البحرية أيضًا على الصرف وحالة السطح والمثبتات والطلاءات وجودة اللحام والاتصال بمعادن مختلفة.
يستخدم 5083 على نطاق واسع في الهياكل البحرية لأنه يجمع بين القوة العالية نسبيًا والمقاومة الجيدة للتآكل وقابلية اللحام.
أسطح مضادة-للانزلاق
يمكن أن توفر لوحة المداس المصنوعة من الألومنيوم المنقوشة نسيجًا سطحيًا متزايدًا للطوابق والمنصات والسلالم والممرات والممرات. تشمل الأنماط الشائعةتصميمات ماسية وخمسة-أشرطة.
تعتمد مقاومة الانزلاق الفعلية على النمط، وحالة السطح، والأحذية، وتلوث المياه، والانحدار، والتركيب. ولذلك، يجب دعم تصنيف مقاومة الانزلاق- المحدد بواسطة اختبار مناسب بدلاً من افتراضه من النمط وحده.
وزن منخفض
كثافة الألومنيوم تقريبا2.66-2.68 جم/سم3لهذه السبائك، مقارنة بحوالي 7.85 جم/سم3 للفولاذ الكربوني.
يمكن أن تساعد هذه الكثافة المنخفضة في تقليل وزن المكونات وقد تساهم في تقليل وزن الوعاء بشكل عام عند استخدام الألومنيوم كجزء من هيكل مصمم بشكل صحيح. ومع ذلك، يعتمد استهلاك الوقود واستقرار السفينة على التصميم الكامل للسفينة بدلاً من كثافة السبائك وحدها.
أداء منخفض في درجة الحرارة.-
يُعرف 5083 بالحفاظ على القوة والمتانة المفيدة في درجات الحرارة المنخفضة ويستخدم على نطاق واسع فيتطبيقات التبريد ودرجات الحرارة المنخفضة-.، بما في ذلك بعض المعدات وأنظمة التخزين المرتبطة بالغاز الطبيعي المسال-.
يجب دائمًا تأكيد الحد الأدنى المحدد لدرجة حرارة الخدمة وفقًا لمتطلبات كود التصميم المعمول به، والحالة المزاجية، والسمك، والشهادة. ولذلك فمن الأفضل عدم تحديد حد خدمة عالمي "-196 درجة" لكل 5083 منتج.
4. التصنيع
- اللحام:يمكن لحام كل من 5052 و5083 باستخدام عمليات MIG وTIG. يتم استخدام ER5356 بشكل شائع في لحام هذه السبائك التي تحتوي على المغنيسيوم-، على الرغم من أن اختيار الحشو يجب أن يعتمد على السبيكة الأساسية ومتطلبات الوصلات وبيئة التآكل وإجراءات اللحام المعمول بها.
- يمكن أن يؤدي اللحام إلى تقليل قوة العمل-في المواد المتصلبة داخل وحول المنطقة المتضررة بالحرارة-. بالنسبة للهياكل الحرجة، ينبغي أخذ خصائص اللحام النهائية بعين الاعتبار أثناء التصميم.
- تشكيل:يوفر 5052 بشكل عام قابلية تشكيل أفضل، لا سيما في الحالات المزاجية الأكثر ليونة ويمكن أيضًا تشكيلها. 5083، لكن قوتها الأعلى تجعل تشكيل البرد الشديد أكثر تطلبًا. بالنسبة للأشكال المعقدة، يجب تأكيد عملية التشكيل والتشكيل المختارة قبل الإنتاج.
- إبزيم:يمكن استخدام الألومنيوم أو مثبتات مناسبة من الفولاذ المقاوم للصدأ -من الدرجة البحرية- مع العزل الكهربائي المناسب. يجب عدم وضع مثبتات الفولاذ الكربوني- مباشرة على الألومنيوم في البيئات البحرية لأن التآكل الجلفاني قد يحدث.
5. المعايير والشهادات
تشمل معايير صفائح وألواح الألمنيوم الشائعة ما يلي:
أستم B209- صفائح وصفائح من سبائك الألومنيوم والألمنيوم-
إن 485-2- الخواص الميكانيكية لصفائح وألواح الألمنيوم المطاوع
جيجابايت/ت 3880- صفائح وصفائح وأشرطة من سبائك الألومنيوم والألمنيوم-.
بالنسبة للسفن المصنفة والهياكل البحرية، قد تكون هناك حاجة إلى شهادة إضافية من منظمات مثلABS أو DNV أو Lloyd's Register (LR) أو CCS.
شهادة التصنيف منفصلة عن معيار المواد الأساسية. يجب على العملاء التأكد من الدرجة المطلوبة، والحالة المزاجية، والسمك، والاختبار، وشهادة التصنيف قبل الطلب.
6. 5052 مقابل 5083: أيهما يجب أن تختار؟
| متطلبات | سبيكة الموصى بها |
|---|---|
| قابلية تشكيل عامة أفضل | 5052 |
| مكونات بحرية ذات قوة-متوسطة | 5052 |
| التطبيقات الساحلية والمعمارية | 5052 |
| هياكل بحرية ذات قوة أعلى-. | 5083 |
| بناء السفن والطوابق البحرية | 5083 |
| الهياكل البحرية | 5083، تخضع لمتطلبات التصميم |
| تطبيقات المبردة | 5083، خاضعة للمواصفات المعمول بها |
| تشكيل معقد | 5052 يفضل عموما |
يختار5052عندما تكون القابلية للتشكيل الجيدة، ومقاومة التآكل، والقوة المعتدلة هي المتطلبات الرئيسية. يختار5083عندما تكون القوة الأعلى والأداء الهيكلي البحري الراسخ أكثر أهمية.
بالنسبة لبناء السفن والمنصات البحرية والمعدات المرتبطة بالضغط والهياكل المصنفة، يجب أن يعتمد اختيار السبائك دائمًا علىرمز التصميم، والسمك، والمزاج، وإجراءات اللحام، وبيئة التشغيل، ومتطلبات الاعتماد، بدلاً من اسم السبائك وحده.
