Stop 5083 i koncepcja klasy morskiej
Aluminium 5083 to niepoddający się-ciepleniu-stop Al-Mg z zawartością 4,0-4,9% magnezu, co stanowi najwyższą zawartość magnezu w rutynowych zastosowaniach komercyjnych bez konieczności specjalnej obróbki w młynie. Gatunek do zastosowań morskich nie opisuje własnego składu: opisuje blachę wyprodukowaną zgodnie z normą ASTM B928/B928M, specyfikacją opisaną specjalnie dla blach i płyt o wysokiej-magnezu do użytku morskiego. Specyfikacja uwzględnia tylko dwa stany hartowane do konstrukcyjnych zastosowań morskich, H116 i H321, oba wytwarzane w kontrolowanej drodze hartowania termicznego i odkształceniowego, która utrzymuje magnez w roztworze stałym, a tym samym zapewnia odporność płyty na pękanie międzykrystaliczne i pękanie korozyjne naprężeniowe w wodzie morskiej.
Zarejestrowany skład i temperament
| Element | Limit (% wag.) |
|---|---|
| Mg | 4.0 - 4.9 |
| Mn | 0.40 - 1.0 |
| Kr | 0.05 - 0.25 |
| Si | maks. 0,40 |
| Fe | maks. 0,40 |
| Cu | maks. 0,10 |
| Zn | maks. 0,25 |
| Ti | maks. 0,15 |
| Glin | Balansować |
H116 dotyczy blachy do około 40 mm, a H321 blachy od około 40 mm do 76 mm; oba są dostarczane w stanie-po walcowaniu, bez konieczności przeprowadzania przez użytkownika dalszej obróbki termicznej. Jeśli płyta jest później formowana, można zamówić H111 do lekko obciążonych-części niekonstrukcyjnych.
Właściwości mechaniczne
| Hartować | Wytrzymałość na rozciąganie, min | Granica plastyczności, min |
|---|---|---|
| O (wyżarzany) | 275 MPa (40 ksi) | 145 MPa (21 ksi) |
| H116 / H321 | 305 MPa (44 ksi) | 230 MPa (33 ksi) |
Wartości są minimalnymi wynikami podłużnymi zaczerpniętymi z wymagań ASTM B928/B928M i zweryfikowanymi na próbkach przebadanych zgodnie z ASTM E8. Wytrzymałość na rozciąganie to tylko część obrazu prac morskich: ponieważ stop nie twardnieje ze względu na starzenie, zaleta konstrukcyjna polega na połączeniu umiarkowanej wytrzymałości, małej gęstości około 2,66 g na centymetr sześcienny i zachowanej wytrzymałości w temperaturach aż do pracy kriogenicznej.
Zachowanie korozyjne wody morskiej
W wodzie morskiej stop koroduje równomiernie, a nie lokalnie, zwykle z szybkością rzędu 0,025-0,05 mm na rok w warunkach zanurzenia, i to właśnie ten jednolity, przewidywalny sposób natarcia czyni go atrakcyjnym do poszycia kadłubów. Warstwy powierzchniowe osadów morskich i osady węglanowe powstałe podczas eksploatacji nie są szkodliwe; szczeliny jednak są, ponieważ w stagnacyjnych obszarach o niskiej zawartości tlenu panują warunki prowadzące do przyspieszonego ataku. Wrażliwość międzykrystaliczną kontroluje się za pomocą czułego testu utraty masy kwasu azotowego ASTM G67, który stanowi część procedury kwalifikacyjnej dla stanów H116 i H321.
Produkcja i spawanie
Stop dobrze spawa się łukiem gazowym i łukiem gazowo-wolframowym przy użyciu wypełniacza 5183 lub 5356, a także metodą zgrzewania tarciowego z przemieszaniem, co pozwala uzyskać drobno zrekrystalizowane bryłki i pozwala uniknąć porowatości i pęknięć na gorąco, które mogą wystąpić w przypadku metod stapiania. Dopływ ciepła powinien być ograniczony, a temperatura międzyściegowa kontrolowana, ponieważ nadmierne ciepło-ponownie wytrąca magnez wzdłuż granic ziaren w-strefie wpływu ciepła, co zmniejsza zarówno odporność na korozję, jak i wytrzymałość. Płyty dostarczane są o grubości od 0,2 mm do 600 mm i szerokości do 2650 mm, z możliwością cięcia, przygotowania krawędzi, kontroli poziomu i folii ochronnej do produkcji warsztatowej.
Aplikacje
Typowe zastosowania końcowe obejmują poszycie kadłuba, pokłady, nadbudówki i grodzie, zbiornikowce do przewozu ropy i chemikaliów, łodzie robocze i statki rybackie, chodniki na morzu, zbiorniki zabezpieczające i transportowe LNG i LPG, nadwozia wagonów kolejowych, ramy pojazdów i sprzęt kriogeniczny.
Często zadawane pytania
Q:Jaka jest różnica między 5083-H116 a 5083-H321?
Odp.: Obydwa to gatunki morskie produkowane zgodnie z ASTM B928/B928M; H116 stosuje się do cieńszych płyt, a H321 do cięższych blach, przy czym stop jest stabilizowany tak, aby był odporny na atak międzykrystaliczny w wodzie morskiej.
Q:Czy płytę 5083 można poddać obróbce cieplnej w celu zwiększenia jej wytrzymałości?
O: Nie. Stopu nie można poddać obróbce cieplnej, a swoje właściwości uzyskuje w wyniku-wzmocnienia w roztworze stałym i utwardzania przez odkształcenie, zatem wytrzymałość jest kontrolowana poprzez dobór temperamentu, a nie przez hartowanie i starzenie.
Q:Jakiego spoiwa należy użyć do spawania kadłuba?
Odp.: w przypadku 5083 używany jest wypełniacz 5183 lub 5356 z rodziny 5xxx; Wybór wypełniacza powinien być zawsze poprzedzony procedurą i testami mechanicznymi dla konkretnego złącza i grubości.
Q:Czy 5083 nadaje się do użytku kriogenicznego?
O: Tak. Stop zachowuje wytrzymałość w niskiej temperaturze, dlatego jest stosowany do zabezpieczania LNG i LPG oraz do innych zbiorników kriogenicznych i rurociągów.
Q:Jak sprawdzana jest odporność na korozję międzykrystaliczną?
Odp.: Za pomocą testu-ubytku masy według ASTM G67, przeprowadzonego na próbkach z płyty produkcyjnej w ramach kwalifikacji odpuszczania, w stosownych przypadkach wspartego badaniem-w mgle solnej zgodnie z ASTM B117.
Q:Czy płyta może być dostarczona z folią ochronną?
O: Tak. Płyta o kontrolowanej płaskości-jest zwykle dostarczana ze zdejmowalną folią ochronną i na drewnianych paletach odpowiednich do transportu morskiego, z gatunkiem folii wybranym do operacji produkcyjnych wykonywanych przez klienta.