Алюминиевая пластина 5083х36
Алюминиевая пластина 5083 H36 представляет собой высокопрочную, коррозионностойкую алюминиевую пластину морского класса, деформационно закаленную и частично стабилизированную низкотемпературным нагревом (отпуск H36). Он сочетает в себе превосходную стойкость к коррозии в морской воде с хорошей свариваемостью и прочностью от умеренной до высокой, что делает его широко используемым в судостроении, кузовах транспортных средств, сосудах под давлением и компонентах конструкций, подвергающихся воздействию агрессивных сред.
Примечание. Точные значения могут незначительно отличаться в зависимости от стандартов (ASTM, EN, GB и т. д.) и производителей. Приведенные ниже данные представляют собой типичные диапазоны для справки.
1.1 Система сплавов и закал
- Обозначение сплава:5083
- Ряд:Серия 5xxx, сплав на основе Al–Mg
- Основной легирующий элемент:Магний (Mg) ~4,0–4,9%
- Код темперамента:H36 (деформационно-упрочненный и частично стабилизированный; уровень прочности на разрыв между H34 и H38)
- Типичные стандарты:ASTM B209, EN 485/573, GB/T 3880 и др.
1.2 Характеристики продукта
- Высокая прочность нетермообрабатываемых сплавов
- Выдающаяся коррозионная стойкость, особенно в морской воде и морской атмосфере.
- Хорошая свариваемость (MIG/TIG) с ограниченными потерями проводимости в ЗТВ.
- Хорошая усталостная устойчивость при динамических нагрузках.
- Немагнитный, отличная формуемость (умеренный изгиб, холодная штамповка)
- Хорошая совместимость с защитными покрытиями и анодированием (декоративно-защитным).
2. Химический состав алюминиевого сплава 5083.
2.1 Типичный химический состав (мас.%)
| Элемент | Минимум (%) | Максимум (%) | Функция/Эффект |
|---|---|---|---|
| И | — | 0,40 | Контролирует поведение плавления-затвердевания, улучшает литейные качества |
| Фе | — | 0,40 | Примеси; избыток железа может повлиять на ударную вязкость и коррозию |
| Cu | — | 0,10 | Сохраняется на очень низком уровне, чтобы обеспечить максимальную устойчивость к коррозии. |
| Мин. | 0,40 | 1.0 | Укрепляет сплав, улучшает коррозию и устойчивость к SCC |
| мг | 4.0 | 4,9 | Основной усиливающий элемент; улучшает силу и закалку |
| Кр | 0,05 | 0,25 | Измельчение зерна, улучшение ударной вязкости и защиты от коррозии под напряжением |
| Зн | — | 0,25 | Поддерживается на низком уровне, чтобы минимизировать восприимчивость к коррозии под напряжением. |
| Из | — | 0,15 | Очиститель зерна во время разливки; улучшает однородность структуры |
| Другие (каждый) | — | 0,05 | Неуказанные микроэлементы |
| Прочие (всего) | — | 0,15 | Сумма всех следов |
| Ал | Остаток | Остаток | Основа сплава |
3. Механические и физические свойства (5083 H36).
Отпуск Н36 соответствует деформационно-упрочненному состоянию с уровнем прочности немного выше, чем Н34 (Н34 < Н36 < Н38). Его используют, когда требуется баланс между высокой прочностью и определенной формуемостью.
3.1 Механические свойства (типичные, комнатная температура)
| Свойство | Типичное значение (H36) | Примечания/Направление испытаний |
|---|---|---|
| Предел прочности, σОТС | 305–365 МПа | Продольные пластины стандартной толщины |
| Предел текучести, σ0,2 | 215–260 МПа | 0,2% смещения, продольное |
| Удлинение (А50) | 10–16 % | Зависит от толщины и направления |
| Модуль упругости, Е | ~69 ГПа | Практически не зависит от темперамента |
| Прочность на сдвиг (типичная) | ~195 МПа | Приблизительная ссылка |
| коэффициент Пуассона | ~0,33 | |
| Твердость (по Бринеллю HBW) | ~95–110 ГБ | Шарик 10 мм / 500 кгс (типовой артикул) |
| Усталостная прочность (R = −1) | ~90–100 МПа | После многих миллионов циклов типичный |
3.2 Физические свойства
| Свойство | Типичное значение | Примечания |
|---|---|---|
| Плотность | 2,65–2,68 г/см³ | Немного зависит от содержания Mg |
| Диапазон плавления | 570–640 °С | Твердое тело-жидкость |
| Теплопроводность | 117–150 Вт/(м·К) | При ~25 °С |
| Электропроводность | ~28–32% МАКО | Ниже, чем у чистого Al, из-за Mg |
| Коэффициент теплового расширения | 23–24 × 10⁻⁶/К (20–100 °С) | Типично для серии 5xxx. |
| Удельная теплоемкость | ~0,90 Дж/(г·К) | |
| Коэффициент излучения (поверхность после прокатки) | 0,15–0,30 | Зависит от обработки поверхности |
4. Технические характеристики – изделия, размеры и допуски.
4.1 Доступные формы продукта (типичные)
| Элемент | Диапазон технических характеристик (типичный) |
|---|---|
| Форма производства | Плита, лист |
| Производственный процесс | Горячекатаный, холоднокатаный, с последующим отпуском H36. |
| Диапазон толщины | ~1,5–60 мм (возможен более широкий диапазон по индивидуальному заказу) |
| Диапазон ширины | 800–2600 мм (более широкие плиты по договоренности) |
| Диапазон длины | 2000–12000 мм (отрезка по длине / рулон на лист) |
| Состояние поверхности | Фрезерованная обработка, дробеструйная обработка, ромбовидный узор, матовая поверхность, анодирование |
| Краевое состояние | Фрезерованная кромка, обрезанная кромка, возможность снятия фаски |
| Стандартные форматы | 4×8 футов, 5×10 футов, по индивидуальному заказу |
Точные размеры зависят от каждой производственной линии и завода.
4.2 Допуски размеров (Руководство)
| Параметр | Типичный допуск (зависит от стандартов и толщины) |
|---|---|
| Допуск по толщине | ±0,08–0,30 мм (от тонких до толстых пластин) |
| Допуск по ширине | ±2,0–3,0 мм |
| Допуск по длине | ±3,0–5,0 мм |
| Плоскостность | ≤5–10 мм/м (стандартно) или плотнее по договоренности |
| Прямоугольность | ≤2–3 мм/1000 мм |
5. Характеристики закалки – что означает H36 для 5083
5.1 Определение темперамента H36
- ЧАС– Деформационно-упрочненные (наклепанные, холоднокатаные)
- 3– Подкатегория: деформационная закалка, а затем частичный отжиг для корректировки свойств.
- 6– Уровень прочности: определенный диапазон прочности на разрыв/класс наклепа
По сравнению с родственными темпераментами:
| Характер | Обработка | Относительная сила | Относительная формуемость | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|
| О | Полностью отожженный | Самый низкий | Лучший | Глубокая вытяжка, интенсивная формовка |
| H111 | Легкая деформационная закалка | Низкий–средний | Хороший | Формованные конструкции, умеренная прочность |
| H116 | Специальный морской закал (деформационно-закаленный + стабилизированный) | Высокий (закрыть H32) | Середина | Морские плиты, требующие устойчивости к SCC |
| H32 | Деформационно-упрочнённый и стабилизированный | Средне-высокий | Середина | Общее структурное / морское использование |
| Н36 | Деформационно-упрочненная и стабилизированная (более высокая наклепа) | Выше, чем H34 | Средний–низкий | Более тяжелая нагрузка, все еще некоторая формуемость |
| Н38 | Деформационно-закалённый и стабилизированный (максимальное нагартование) | Высший (в серии) | Ниже | Там, где максимальная сила имеет решающее значение |
5083 H36 выбирается, если вам нужен уровень прочности между H34 и H38 с контролируемой ударной вязкостью и сохранением работоспособности при формовке/сварке.
6. Эксплуатационные характеристики
6.1 Коррозия и морские характеристики
5083 признан одним из лучших коррозионностойких алюминиевых сплавов дляморская вода и хлоридная среда.
преимущества:
- Отличная устойчивость к:
- Коррозия морской воды, морская атмосфера
- Промышленная атмосфера с воздействием хлоридов
- Пресная вода, множество нейтральных/слабощелочных растворов.
- Устойчивость к коррозионному растрескиванию под напряжением (SCC)значительно превосходит сплавы 2xxx и 7xxx при аналогичной морской эксплуатации.
- Хорошая производительность вщелевая и точечная коррозияс соответствующей конструкцией и защитным покрытием.
| Окружающая среда / среда | Уровень производительности | Примечания |
|---|---|---|
| Морская вода (статика/низкая скорость) | Отличный | Минимальная общая коррозия при правильной конструкции |
| Морская атмосфера | Отличный | Часто используется без тяжелых окрасочных систем. |
| Пресная вода | Отличный | Общее для резервуаров и систем питьевого водоснабжения |
| Многие нефтепродукты | Отличный | Сырая нефть, дизельное топливо, судовое топливо и т. д. |
| Мягкая промышленная атмосфера (SO₂, низкий уровень NOx) | Очень хороший | Стабильный при периодическом обслуживании |
| Сильнокислые растворы (сильные кислоты) | Плохо-удовлетворительно | Не рекомендуется без подкладки/защиты. |
| Сильнощелочные растворы (~pH > 10) | Справедливый | Возможная едкая атака |
6.2 Свариваемость и изготовление
- Подходящие сварочные процессы:MIG, TIG, сварка трением с перемешиванием (FSW), контактная точечная сварка (ограниченная толщина).
- Присадочные провода:ER5183, ER5356, ER5556 и т. д. выбраны для оптимизации прочности шва и коррозионных свойств.
- Характеристики свариваемости:
- Отсутствие склонности к образованию горячих трещин при правильном выборе металла шва и процедуры.
- Некоторая потеря прочности в зоне термического влияния (ЗТВ) по сравнению с базовым материалом H36 – типичная для нагартованных нетермообрабатываемых сплавов. Конструкции следует проектировать с учетом прочности сварных швов.
Формируемость:
- Подходит для:
- Профилирование валков, прессовое торможение
- Умеренная холодная гибка и вытяжка
- Для более жестких операций формования могут быть предпочтительны более мягкие сорта (O / H111 / H32), затем H36 для менее сформированных областей или вторичных армирующих пластин.
6.3 Усталостные и ударные характеристики
- Серия 5xxx, включая 5083, имеетблагоприятное усталостное поведениев морских и транспортных сооружениях:
- Высокая демпфирующая способность по сравнению со сталью, полезная для контроля вибрации.
- Стабилен при циклических нагрузках; https://www.aluminumplate.net должен следовать практике расчета усталости.
Усталостная прочность зависит от состояния и класса детали; Типичный предел выносливости находится в90–100 МПадиапазон (лабораторные талоны без надреза), более низкий для сварных соединений, в соответствии с правилами классификационного общества.
7. Типичные применения алюминиевой пластины 5083 H36.
Благодаря сочетанию высокой прочности, малого веса, коррозионной стойкости и свариваемости сталь 5083 H36 широко используется в:
7.1 Морской и оффшорный сектор
| Компонент/Область | Причина использования 5083 H36 |
|---|---|
| Борта и днище корпуса | Высокая прочность к весу, устойчивость к морской воде |
| Надстройка и палубы | Малый вес, коррозионная стойкость, простота сварки. |
| Переборки и шпангоуты | Структурная жесткость, совместимость IBS/сплавов |
| Судовые цистерны (балласт, топливо) | Коррозионная стойкость к воде и топливу |
| Быстроходные паромы и рабочие лодки | Более легкие корпуса → более высокая скорость и полезная нагрузка |
| Модули морской платформы | Более низкие эксплуатационные расходы по сравнению с углеродистой сталью в зоне брызг |
7.2 Транспорт (наземный и железнодорожный)
| Приложение | Преимущества |
|---|---|
| Кузова грузовиков и прицепов | Коррозионная стойкость, экономия веса |
| Самосвальные кузова и боковые стенки | Высокая ударопрочность, жесткость |
| Крыши и боковые панели контейнеров | Снижение веса → улучшенная полезная нагрузка и экономия топлива. |
| Структурные компоненты автобусов | Меньшая масса автомобиля, хорошая авария/поглощение энергии |
| Вагоны, корпуса вагонов метро | Хорошая усталость и коррозия в сочетании со свариваемостью. |
7.3 Сосуды под давлением и резервуары для хранения
| Приложение | Особенности 5083 H36, которые имеют значение |
|---|---|
| Теплоизоляционные панели для сжиженного нефтяного газа и сжиженного природного газа | Хорошие низкотемпературные характеристики, устойчивость к коррозии. |
| Криогенное/некриогенное хранение | Хорошая вязкость разрушения при низких температурах. |
| Промышленные резервуары для жидкостей | Устойчивость к пресной воде и многим химикатам. |
7.4 Общее структурное и промышленное использование
- Структурные платформы на химических заводах
- Пешеходы, мостовые настилы, элементы лестниц в агрессивных средах
- Проводящие, но прочные компоненты в электроустановках и инженерных сетях.
- Архитектурные наружные панели в прибрежных зонах
8. Преимущества и преимущества для клиентов
8.1 Соотношение прочности и веса и оптимизация конструкции
По сравнению с углеродистой сталью:
| Свойство | 5083 H36 Алюминий | Углеродистая сталь (типично) | Влияние на дизайн |
|---|---|---|---|
| Плотность | ~2,65 г/см³ | ~7,85 г/см³ | ~ на 65% легче при равном объеме |
| Предел прочности (ориентировочный) | ~305–365 МПа | ~400–500 МПа | Аналогичный диапазон, но гораздо меньший вес |
| Коррозионная стойкость в морской воде | Отличный | Требуется покрытие/сплавы | Меньше покраски и обслуживания |
Это переводится как:
- Более высокая полезная нагрузка/пассажировместимость
- Снижение расхода топлива или энергопотребления
- Улучшенное ускорение и маневренность (транспортные средства и корабли)
8.2 Эксплуатационные затраты и преимущества жизненного цикла
- Снижение расходов на техническое обслуживание — снижение потребности в тяжелых системах покрытия, помимо локальной защиты и маркировки.
- Увеличенный срок службы в морской/промышленной среде благодаря более медленной потере металла из-за коррозии.
- Повышенная возможность вторичной переработки (около 100%) с высокой остаточной стоимостью в конце срока службы.
8.3 Безопасность и надежность
- Неискрящий и немагнитный
- Хорошая ударная вязкость даже при низких температурах (арктические и криогенные окрестности).
- Надежные усталостные характеристики при правильном проектировании конструкции и качестве сварных швов.
9. Обработка, резка и обработка поверхности.
9.1 Резка и механическая обработка
| Метод | Пригодность / Примечания |
|---|---|
| стрижка | Подходит для тонких пластин, используйте острые лезвия. |
| Распиловка пилой | Подходит для средних и толстых тарелок. |
| Плазменная резка | Эффективен для толстых листов, некоторое смягчение ЗТВ. |
| Лазерная резка | Хорошая точность размеров для тонких и средних пластин. |
| Гидроабразивная резка | Нет термического эффекта, лучше всего подходит для высокоточных кромок. |
| Сверление/механическая обработка | Хорошая обрабатываемость; используйте соответствующие смазочные материалы |
9.2 Формовка и гибка
- Использоватьбольший радиус изгибачем более мягкий характер; рекомендуется выполнить пробные изгибы.
- При крутых изгибах по возможности ориентируйте линию изгиба вдоль направления прокатки.
- При комплексном формовании может использоваться поэтапная гибка, локальный отжиг или формовка в более мягком состоянии с последующей холодной обработкой периферийных участков.
9.3 Обработка поверхности
| Уход | Цель |
|---|---|
| Анодирование | Улучшение защиты от коррозии и эстетики |
| Покраска/покрытие | Улучшенная барьерная защита и внешний вид |
| Дробеструйная очистка | Очистка и подготовка поверхности |
| Полировка/брашировка | Декоративная отделка, повышенная чистота |
Правильная предварительная обработка (обезжиривание, травление, конверсионное покрытие) повышает долговечность краски или клеевого соединения.
| Категория | Данные/значения (типично) |
|---|---|
| Сплав/закалка | 5083 / H36 |
| Тип сплава | Al–Mg, морской сплав, не поддающийся термообработке |
| Содержание мг | 4,0–4,9 % |
| Описание темперамента | Деформационно-упрочненная и частично стабилизированная |
| Предел прочности | 305–365 МПа |
| Предел текучести | 215–260 МПа |
| Удлинение | 10–16 % |
| Плотность | 2,65–2,68 г/см³ |
| Коррозионная стойкость | Превосходно работает в морской воде и морской атмосфере |
| Свариваемость | Отлично (подходит для сварки MIG/TIG) |
| Диапазон рабочих температур | Прибл. от −50 °C до +80 °C (длительная структурная служба) |
| Основные приложения | Морские корпуса, палубы, корпуса транспортных средств, резервуары, конструкции |
11. Рекомендации по выбору – когда выбирать 5083 H36
ВыбиратьАлюминиевая пластина 5083 H36когда:
- Ваша структура работает вморской, прибрежные или другие высокоагрессивные среды.
- Вам требуетсянетермообрабатываемый сплавсболее высокая прочность, чем O/H111/H32, сохраняя разумную формуемость.
- Необходимы непрерывная сварка и сборка на месте, при этом предъявляются высокие требования к структурной целостности сварных швов.
- Снижение весаявляется приоритетом: вес судна, вес транспортного средства, транспортные расходы или погрузочно-разгрузочные работы.
- Важным является длительный срок службы при минимальном обслуживании.
Если ожидается более жесткое формование, используйте более мягкую закалку (например, O или H111) и применяйте H36 в первую очередь всекции, требующие прочностии менее тяжелое формирование.
https://www.aluminumplate.net/a/5083-h36-aluminum-plate.html
