5005 5052 50754 5083釣り用のアルミニウムシートボート
5xxxシリーズ(一次合金要素としてのマグネシウム)のアルミニウム合金は、その優れた強度と重量の比率、海水における良好な腐食抵抗、および製造の容易さにより、海洋環境で広く使用されています。耐久性、腐食抵抗、低メンテナンス、軽量の重量が重要である漁船の場合、5005、5052、5075A、5083などの合金が、船体めっき、上部構造、デッキ、および備品に一般的に指定されています。
機能と利点
- 海洋環境での優れた腐食抵抗(特に5083および5052)。
- 鋼と比較して高強度と重量の比率 - 変位と燃料消費量を減らします。
- 複雑な船体形状と内部構造の優れた形成性。
- 一般的なプロセスを使用した溶接性(MIG/GMAW、TIG/GTAW、場合によってはろう付け)。
- 低磁気署名(特定の電子機器およびナビゲーション機器に有益)。
- リサイクル可能で環境に優しい材料ライフサイクル。
- 鋼鉄と比較して低メンテナンス(錆なし、場合によってはコーティングの必要性が低い)。
典型的な海洋アプリケーション
- 中程度のサイズの釣り船体とランアバウト
- デッキ、hatch化、上部構造
- ストリンガー、フレーム、および内部構造メンバー
- 燃料タンク(特定の合金/気性の条件で、推奨予防措置付き)
- ダビット、手すり、クリート、継手
- 魚を保持し、ライブウェルライニング(適切な腐食防止対策を伴う)
- 5005:汎用装飾および構造合金。良好な腐食抵抗と優れた陽極酸化能力。多くの場合、非構造的な外部パネルとトリムで使用されます。
- 5052:最も広く使用されている海洋アルミニウム合金の1つ - 優れた腐食抵抗、優れた形成性、および中程度の強度。船体めっき、デッキ、上部構造によく見られます。
- 5075a:良好な耐食性を維持しながらより強いプレートが必要な海洋構造用途向けの5052と比較して高い強度。
- 5083:優れた腐食抵抗を備えた高強度の海洋グレード合金 - 一般的に船体、オフショア構造、高負荷構造成分に使用されます。
技術仕様
以下は、合金の典型的な化学的および機械的特性です。示されている値は、保証されたプロパティのために、サプライヤーの工場証明書と関連する標準(例:ASTM B209、EN 485、ABS/LR/DNV仕様)に相談することを示しています。
化学組成(典型、wt%)
合金 | mg | Mn | cr | fe | そして | cu | Zn | AL(バランス) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
5005 | 0.5 - 1.1 | 0.2 - 0.7 | ≤0.1 | ≤0.7 | ≤0.25 | ≤0.1 | ≤0.25 | 残り |
5052 | 2.2 - 2.8 | 0.1 - 0.4 | ≤0.15 | ≤0.4 | ≤0.25 | ≤0.1 | ≤0.25 | 残り |
5075a | 3.0 - 3.5 | 0.3 - 1.0 | 0.05 - 0.25 | ≤0.5 | ≤0.25 | ≤0.1 | ≤0.25 | 残り |
5083 | 4.0 - 4.9 | 0.4 - 1.0 | 0.05 - 0.25 | ≤0.5 | ≤0.4 | ≤0.1 | ≤0.25 | 残り |
注:
- 正確な範囲は、仕様とミルに依存します。 「5075a」の構成は、プロデューサーと仕様によって異なる場合があります。5075としてもリストされることもあります。
- バランスの取れたアルミニウム濃度は、リストされた要素の後の残りです。
機械的特性(典型的なアニール /ひずみが硬化した気性)
合金 /気性 | 引張強度(MPA) | 降伏強度(0.2%の証明、MPA) | 伸長 (%) |
---|---|---|---|
5005-H32(ひずみが硬化し、安定化) | 160 - 210 | 110 - 150 | 6 - 12 |
5052-H32 | 200 - 260 | 120 - 200 | 8 - 12 |
5075A-H111 / H32 | 270 - 320 | 140 - 230 | 6 - 10 |
5083-H111 / H116 | 300 - 360 | 150 - 290 | 8 - 18 |
注:
- H111、H116、H32は、生産気性/ひずみ硬化と安定化を示します。機械的特性はそれに応じて異なります。
- 強度の高いテンパーは、収量と引張強度を増加させますが、伸び/形成性を低下させる可能性があります。
物理的特性
- 密度:≈2.66 - 2.70 g/cm³(すべての合金も同様)
- 熱伝導率:〜138 - 160 w/m・k(合金によって変化)
- 熱膨張係数:〜23.0×10⁻⁶ /°C
- 電気伝導率:合金に依存し、一般に純粋なアルミニウムよりも低い
製造、溶接、腐食挙動
製造:
- 4つの合金はすべて、Mg含有量(および強度)が増加するにつれて形成性が低下しますが、良い冷たい形成性を提供します。 5005と5052は形成するのが最も簡単です。 5075aと5083は、より多くの力と制御形成が必要です。
- 曲げとローリングの実践は、降伏強度と厚さと一致するスプリングバックを説明する必要があります。
溶接:
- すべては、MIG(GMAW)、TIG(GTAW)、および自動プロセスによって溶接可能です。マッチングまたは適切なフィラー合金(5xxxシリーズには一般的にER5356またはER5087)を使用します。
- 事前に溶けた洗浄、適切な関節の適合、および熱入力の制御は、気孔率と高温亀裂のリスクを減らします。
- 5083には優れた溶接強度保持があります。 5052もよく溶接します。 5075aは溶接できますが、推奨されたフィラーと手順についてはサプライヤーに相談してください。
腐食:
- 5xxxシリーズ合金は、海水腐食に対して良好な耐性を示します。通常、抵抗は、より高いマグネシウム含有量を使用すると改善されます。
- 5083と5052は、特に海水曝露に適しています。 5005は、より要求の少ない海洋外部使用に適しています。
- 異なる金属(鋼、銅、青銅)に結合するときのガルバニック腐食に注意してください。絶縁材料、適切なファスナー(ステンレス鋼またはアルミニウムファスナー)、および必要に応じて保護コーティングを使用してください。
- ストレス腐食亀裂(SCC)は、特定の条件下での高Mg合金の懸念です(特に、Mg> 〜3.5%および高張力ストレス下での5xxxファミリーで)。 H116/H321テンパーの5083は抵抗を改善しました。長期にわたる引張ストレスと正しい気性の使用を避けるための適切な設計は、リスクを減らします。
漁船の設計とパフォーマンスの考慮事項
- 体重の節約:鋼を5xxxアルミニウムに置き換えると、厚さと設計に応じて船体の重量を最大70%減らすことができます。これにより、ペイロード、速度、燃料効率が向上します。
- 厚さの選択:船体のサイズ、予想される負荷、および規制基準に基づいて厚さを選択します。小さなボート(4〜8 m)は一般に2〜4 mmプレートを使用します。 4〜8 mm以上のより大きな平面船体;市販の船舶と沖合の船は、8〜12 mm以上を使用する場合があります。
- 衝撃と摩耗:ビーチや頻繁な衝撃のために、地元の補強材(キールストリップ、摩擦ストレーク)を考慮してください。より硬い合金 /厚いプレートは、摩耗に対してより良いパフォーマンスを発揮します。
- 音響的考慮事項:アルミニウム船体は、GRPよりも多くのノイズと振動を伝達します。音の断熱材とエンジンマウントを使用して、魚の調達と乗組員の快適さのための騒音を減らします。
- 修復性:アルミニウムは溶接で比較的簡単に修復できます。予備のプレート/パッチを保管し、フィールドの修理に適格な溶接機を使用します。
典型的な製品フォームと公差
- シート/プレートの厚さ範囲:通常1.0 mm - ミル生産で200 mm。典型的なボートビルディングプレート2 mm - 12 mm。
- 幅:特別工場では最大2,000 mmまたは幅が広い。
- 長さ:注文あたりの長さまでのカット。ミルに応じて、一般的な長さ2〜12 m。
- 表面仕上げ:ミル仕上げ、陽極酸化(5005は陽極酸化に優れています)、事前に塗装された(PVDF/PE)、または追加の腐食抵抗のための化学変換コーティング。
- 標準:ASTM B209、EN 485、ISO 6361一般シート/プレートの仕様。分類された船舶の構造コンポーネントの分類協会。
品質、認定、テスト
- ミルテスト証明書(MTC)は、化学組成と機械的試験結果を示す注文に伴う必要があります。
- 一般的なテスト:厚いプレート(構造/臨界領域)の引張試験、硬度、化学分析、超音波またはX線撮影試験、および溶接(PT/MT/UT)の非破壊検査。
- 分類協会の承認(ABS、DNV、ロイドの登録簿)は、商業漁船と沖合の工芸に必要になる場合があります。許容可能な合金、気性、厚さについては、協会に相談してください。
セレクションガイド - どの合金を選択できますか?
- 非構造の外部パネルの場合、装飾的なトリムと陽極酸化:5005は費用対効果が高く、陽極酸化されます。
- 汎用の船体、デッキ、上部構造の場合、良好な腐食抵抗、形成性、および中程度の強度が必要です。5052は一般的な選択です。
- まだ良好な腐食抵抗を伴うより高い強度を必要とするアプリケーション(硬い船体、厚いプレート、または高強度での体重の節約場所)の場合:5075aを考慮してください。
- 頑丈な船体メッキの場合、最大の海水腐食抵抗とより高い強度が必要な沖合または商業漁船の場合:5083(H116/H111テンパー)が望ましい。
- 選択する際には、常に厚さ、溶接方法、およびサービス環境(塩分、温度、機械的応力)を考慮してください。
ユースケースの例
- 小型レクリエーションアルミニウムスキフ:5052-H32、2〜4 mmの船体とデッキ - 軽量で、形成しやすく、メンテナンスが少ない。
- 沿岸釣りに使用されるより大きな7〜9 mのワークボート:5083-H116、4〜6 mmの船体めっきと内部上部構造のために5052を含む - 船体の強度と非批判的な部品の優れた形成性を組み合わせています。
- 魚加工柔らかい柔らかい使用と塩水にさらされた柔らかい:船体と構造メンバーの場合は5083、可視トリムとパネル用に陽極酸化された5005。
- より高い降伏強度を必要とする市販のアルミニウムトロール成分:溶接用のフィラーが一致した選択された構造部材のための5075A。
https://www.aluminumplate.net/a/5005-5052-50754-5083-aluminium-sheet-boats-for-fishing.html