
5083 barra rodona d'alumini forjat
5083 barres de forja d'alumini, són un tipus de material d'aliatge d'alumini que presenta excel·lents propietats mecàniques i físiques .
1. Procés de composició i fabricació
5083 La barra rodona d’alumini forjat és una aliatge d’alumini-magnesi d’alumini-magnesi d’alumini de gran resistència i no escalfat específicament dissenyat específicament per oferir un rendiment excepcional en entorns extremadament dur Construcció naval, petroli i gas, enginyeria criogènica i aplicacions militars:
Elements d’aliatge primari:
Magnesi (mg): 4.0-4.9% (element de reforç principal, proporciona una gran resistència i una bona soldabilitat)
Manganese (Mn): 0.4-1.0% (millora encara més la força i refina el gra)
Crom (cr): 0.05-0.25% (inhibeix la recristalització, millora la resistència a la corrosió de l'estrès)
Material base:
Alumini (Al): superior o igual al 93,2% (saldo)
Impureses controlades:
Ferro (Fe): menys o igual al 0,40% màxim
Silici (SI): menys o igual al 0,40% màxim
Coure (Cu): menys o igual al 0,10% màx
Zinc (Zn): menys o igual al 0,25% màxim
Titani (Ti): inferior o igual al 0,15% de màx
Altres elements: menys o igual al 0,05% cadascun, inferior o igual al 0,15% total
Procés de forja premium:
Preparació de fusió:
Alumini primari d’alta puresa (99,7% mínim)
Addicions d’elements d’aliatge precisos amb una tolerància al 0,05%
Filtració avançada mitjançant filtres d’escuma ceràmica (30-40 ppi)
Tractament avançat de desgasificació (hidrogen <0,10 ml/100g)
Perfeccionament de gra amb aliatge mestre al-b
Fosa semi-contínua de chill directe (DC) per produir lingots de mida gran
Homogeneïtzació:
420-450 grau per a 10-24 hores
Control de temperatura uniforme: ± 5 graus
Velocitat de refrigeració controlada: 15-25 grau /hora
Elimina la microsegregació i homogeneïtitza la composició d'aliatge
Preparació de Billet:
Condicionament superficial (escalfament)
Inspecció ultrasònica (100% volumètrica)
Preescalfar: 380-420 grau per a la temperatura uniforme
Seqüència de forja:
Open-Die preformant: 380-420 grau
Forging de caiguda de tancament o radial per acabar: 350-400 grau
Capacitat de premsa hidràulica: 2, 000-10, 000 tones (depenent de la mida de la barra)
Velocitat i pressió de memòria RAM controlades per ordinador
Forging en diverses etapes per optimitzar el flux de gra i perfeccionar els grans
Ràtio de reducció mínima: 3: 1 a 5: 1, garantint una estructura interna densa i uniforme
Recobriment (o temperament) / enduriment de la tensió (HEMPS H):
O Temper: 340-360 grau durant 1-3 hores, assegurant la màxima ductilitat
H Tempers: aconseguit a través del treball en fred (e . g ., estirament, redreçat), com H111, H112
Processament final:
Condicionament de superfície (e . g ., pela, terra o precisió girada)
Redreçament de precisió
Verificació dimensional
Inspecció de qualitat superficial
Totes les etapes de producció estan subjectes a un control de qualitat i gestió de traçabilitat .
2. Propietats mecàniques de la barra rodona forjada 5083
| Propietat | O (recobert) | H111 | H112 | Mètode de prova |
|---|---|---|---|---|
| Força a la tracció definitiva | 270-305 mPa | 290-330 mPa | 280-320 mPa | Astm e8 |
| Força de rendiment (0,2%) | 110-135 mPa | 130-160 mPa | 115-145 mPa | Astm e8 |
| Allargament (2 polzades) | 16-22% | 14-20% | 16-22% | Astm e8 |
| Duresa (Brinell) | 65-75 HB | 75-85 HB | 70-80 HB | Astm e10 |
| Força de fatiga (5 × 10 ⁸ Cicles) | 120-140 mPa | 130-150 mPa | 125-145 mPa | ASTM E466 |
| Força de cisalla | 160-180 mPa | 175-195 mPa | 170-190 mPa | ASTM B769 |
| Mòdul d’elasticitat | 70,3 GPA | 70,3 GPA | 70,3 GPA | Astm e111 |
| Duresa de fractura (K1c, típic) | 26-30 mPa√m | 28-32 mPa√m | 27-31 mPa√m | ASTM E399 |
Distribució de propietats:
Axial vs . Propietats radials:<3% variation in strength properties (due to forged isotropy)
Variació de la propietat interna entre barres de gran diàmetre: normalment menys del 5%
Variació de la duresa del nucli a la superfície:<3 HB
Retenció d’immobles després de la soldadura: les zones soldades poden conservar més del 90% de la força del material pare amb una bona ductilitat
Rendiment criogènic: la força i la duresa fins i tot milloren a -196 grau (temperatura de nitrogen líquid), sense transició trencadissa
3. Característiques microestructurals
Característiques microestructurals clau:
Estructura del gra:
Grans i uniformes de grans uniformes
Mida de gra astm 6-8 (45-22 μm)
El procés de forja garanteix que el flux de gra segueix el contorn de la barra, millorant les propietats mecàniques i la resistència a la fatiga
Distribució uniforme de gra a tota la secció transversal, lliure de segregació de gra gruixut
Distribució de precipitats:
-Mg₅al₈ Fase: fina i uniformement dispersa, actuant com a fase de reforç principal
ALMN o Alfemn Dispersoids: perfeccionen encara més els grans i inhibeix la recristalització
Fase ALCR: millora la resistència a la corrosió de l’estrès
Desenvolupament de textures:
Textura lleu induïda per forja, dissenyada per optimitzar les propietats multidireccionals
Les barres forjades presenten una isotropia superior en comparació amb els productes enrotllats
Característiques especials:
Precipitació contínua de -fase als límits del gra controlat eficaçment per evitar la sensibilitat a la corrosió de l'estrès
Densitat de luxació moderada, beneficiosa per a la durada del treball
Absència de compostos intermetàlics primaris gruixuts
4. Especificacions i toleràncies dimensionals
| Paràmetre | Rang estàndard | Tolerància a la precisió | Tolerància comercial | Mètode de prova |
|---|---|---|---|---|
| Diàmetre | 100-800 mm | ± 0,5 mm fins a 300 mm | ± 1,0 mm fins a 300 mm | Micromètric/calibrador |
| ± 0,2% per sobre dels 300 mm | ± 0,5% per sobre dels 300 mm | |||
| Ovalitat | N/A | 50% de tolerància al diàmetre | El 75% de la tolerància al diàmetre | Micromètric/calibrador |
| Llargada | 1000-6000 mm | ± 5mm | ± 10mm | Mesura de cinta |
| Rectitud | N/A | 0,5 mm/m | 1,0 mm/m | Recta/làser |
| Rugositat superficial | N/A | 3,2 μm ra max | 6,3 μm ra max | Profilòmetre |
| Retallar el quadre final | N/A | 0,5 graus màxim | 1,0 graus màxim | Transportador |
Formularis disponibles estàndard:
Barra rodona forjada: diàmetres de 100mm a 800mm
Servei de tall a mida personalitzada disponible
Toleràncies especials i acabats de superfície (e . g ., pelats, mòlts, precisions girats) disponibles a petició
Disponible en diversos temperaments forjats, com ara O, H111, H112
5. Designacions de temperament i opcions d'enduriment del treball
| Codi de codi | Descripció del procés | Aplicacions òptimes | Característiques clau |
|---|---|---|---|
| O | Totalment recuperats, suavitzats | Aplicacions que requereixen la màxima formabilitat | Ductilitat màxima, força més baixa |
| H111 | Moderadament tensió s’endureix després del recuit complet | Estructures generals, excel·lents propietats posteriors a la vista | Bon equilibri de força i ductilitat |
| H112 | Només es va aplanar després de forjar | Conserva les tensions residuals de la forja | Apte per a un processament posterior abans de mecanitzar |
| H321 | Temper H32 estabilitzat | Requisits de resistència a la corrosió estrictes de gran resistència | Excel·lent resistència al SCC, força més elevada |
Guia de selecció de temperaments:
O: per a operacions complexes de formació en fred o on es necessiti un processament profund
H111: per a components estructurals que requereixen força, soldabilitat i bona resistència a la corrosió
H112: utilitzat directament després de forjar, adequat per a peces amb mecanitzat significatiu
H321: Per a aplicacions marines i criogèniques amb requisits de resistència a la esquerda de corrosió extremadament alts
6. Característiques de mecanitzat i fabricació
| Operació | Material d'eina | Paràmetres recomanats | Comentaris |
|---|---|---|---|
| Gir | Carbó de silicona, PCD | Vc =150-400 m/min, f =0.1-0.4 mm/rev | Fàcil d’aconseguir un bon acabat superficial, desgast moderat d’eines |
| Perforació | Carbur i llauna recobert | Vc =60-150 m/min, f =0.15-0.35 mm/rev | Recomanats per a refrigeració recomanats, bons per a forats profunds |
| Fresar | Carbide, HSS | Vc =200-600 m/min, fz =0.1-0.25 mm | Eines d’angle de rastell elevades positives, gran profunditat de tall, alimentació alta |
| Córrer | HSS-E-PM, TICN recobert | Vc =15-30 m/min | Lubricació adequada per a una bona qualitat del fil |
| Descarar | Carbó, HSS | Vc =50-100 m/min, f =0.2-0.5 mm/rev | Tolerància H7/H8 assolible |
| Serratge | Fulla de punta de carbur | Vc =800-2000 m/min | Tall eficient per a barres de gran diàmetre |
Guia de fabricació:
Classificació de la maquinària: 70% (1100 alumini {{2}%), una maquinària lleugerament inferior en els tempers endurits per tensió
Formació de xip: xips gomosos, tendeixen a embolicar -se a les eines, requereix bons interruptors de xips
Refrigerant: líquid de tall soluble en aigua (concentració 8-12%), refrigeració de cabal elevat
Desgast de l'eina: inspecció d'eines moderada i regular necessària
Soldabilitat: excel·lent amb la soldadura TIG i MIG, un dels millors aliatges d’alumini soldables
Treball en fred: bona formabilitat en O temper, moderat en H111 Temper
Treball en calent: rang de temperatura recomanat 300-400 grau
Esquerda de corrosió de tensió: O, H111, H112 Els temperaments tenen una excel·lent resistència a la cracking de la corrosió de la tensió
Propietats criogèniques: conserva o millora la força i la duresa a temperatures extremadament baixes
7. Sistemes de resistència i resistència a la corrosió
| Tipus d’entorn | Qualificació de resistència | Mètode de protecció | Rendiment esperat |
|---|---|---|---|
| Atmosfera industrial | Excel·lent | Superfície neta | 20+ anys |
| Ambient marí | Excel·lent | Superfície neta | 15-20+ anys |
| Immersió en aigües de mar | Molt bo | Protecció o pintura catòdica | 10-15+ anys amb manteniment |
| Alta humitat | Excel·lent | Superfície neta | 20+ anys |
| Corrosió d’estrès | Excel·lent | Selecció de temperament adequada (H111/H112/H321) | Susceptibilitat extremadament baixa |
| Exfoliació | Excel·lent | Protecció estàndard | Susceptibilitat extremadament baixa |
| Corrosió galvànica | Bona | Aïllament adequat | Disseny acurat amb metalls diferents |
Opcions de protecció superficial:
Anoditzant:
Tipus II (sulfúric): 10-25 μm de gruix, proporciona una protecció i una estètica addicionals
Tipus III (dur): 25-75 μm de gruix, augmenta la resistència i la duresa del desgast
Tenyit i segellat: millora l'estètica i la resistència a la corrosió
Recobriments de conversió:
Recobriments de conversió de cromats (Mil-DTL -5541): base excel·lent per a pintures o adhesius
Alternatives sense crom: compatible amb el medi ambient
Sistemes de pintura:
Epoxy Primer + Poliuretà Topcoat: proporciona una protecció a llarg termini, especialment per a aplicacions marines
Pintura antifouling: per a parts submergides dels vaixells
8. Propietats físiques per al disseny d'enginyeria
| Propietat | Valorar | Consideració del disseny |
|---|---|---|
| Densitat | 2,66 g/cm³ | Disseny lleuger, centre de control de la gravetat |
| Gamma de fusió | 575-635 grau | Paràmetres de soldadura i colada |
| Conductivitat tèrmica | 121 W/m·K | Gestió tèrmica, disseny de transferència de calor |
| Conductivitat elèctrica | 34% IACS | Conductivitat elèctrica en aplicacions elèctriques |
| Calor específica | 897 J/kg · K | Càlculs de massa tèrmica i capacitat de calor |
| Expansió tèrmica (CTE) | 24.0 ×10⁻⁶/K | Canvis dimensionals a causa de les variacions de temperatura |
| Mòdul de Young | 70,0 GPA | Càlculs de desviació i rigidesa |
| Ràtio de Poisson | 0.33 | Paràmetre d’anàlisi estructural |
| Capacitat d’amortiment | Moderar -se | Control de vibració i soroll |
Consideracions de disseny:
Range de temperatura de funcionament: -200 grau a +80 grau (el rendiment es degrada per sobre d'aquest)
Rendiment criogènic: manté o millora la força i la duresa a temperatures extremadament baixes, ideals per a materials estructurals criogènics
Propietats magnètiques: no magnètiques
Reciclabilitat: 100% reciclable amb un valor de ferralla elevat
Formabilitat: bo en O temper, moderat en H111 Temper
Estabilitat dimensional: bona estabilitat dimensional després de forjar i alleujar l’estrès
Ràtio de força a pes: avantatjós en les aplicacions que requereixen resistència i resistència a la corrosió elevades
9. Assegurança de qualitat i proves
Procediments de prova estàndard:
Composició química:
Espectroscòpia d’emissions òptiques
Anàlisi de fluorescència de raigs X
Verificació de tots els elements principals i contingut de impuresa
Prova mecànica:
Prova de tracció (longitudinal, transvers i radial)
Prova de duresa (Brinell, múltiples ubicacions)
Prova d’impacte (Charpy V-Notch, especialment per a aplicacions criogèniques)
Prova de fatiga (segons calgui)
Prova no destructiva:
Inspecció ultrasònica (100% volumètrica, per ASTM B594/E2375 o AMS 2630)
Prova de corrent eddy (defectes de superfície i de superfície propera)
Inspecció penetrant (defectes superficials)
Prova radiogràfica (defectes macroscòpics interns)
Anàlisi microestructural:
Determinació de la mida del gra
Precipitar i avaluar intermetàlic
Verificació del patró de flux de gra
Prova de sensibilitat a la corrosió d’estrès
Inspecció dimensional:
Verificació CMM (màquina de mesura de coordenades)
Diàmetre, longitud, rectitud, ovalitat, etc .
Certificacions estàndard:
Informe de prova de material (en 10204 3.1 o 3.2)
Certificació d’anàlisi química
Certificació de propietats mecàniques
Certificació de tractament tèrmic/forjador
Certificació de proves no destructives
Conforma amb ASTM B247 (barra forjada), AMS 4114, EN AW -5083, etc .
10. Aplicacions i consideracions de disseny
Aplicacions primàries:
Indústria marina:
Construcció naval i construcció de iots (estructures de casc, pals, equips de coberta)
Estructures de plataformes de perforació en alta mar
Equip de dessalinització
Components submarins
Enginyeria criogènica:
Dipòsits d’emmagatzematge de gas natural liquat (GNL) i canonades de transferència
Tancs de combustible criogènic aeroespacial
Components d'equips de temperatura ultra-baixa
Indústria del transport:
Vehicles ferroviaris (cossos de tren d’alta velocitat, cotxes de mercaderies)
Els dipòsits de combustible automobilístics i els components estructurals
Camions cisterna, portadors de materials a granel
Militar i Defensa:
Estructures de vehicles blindats
Components navals i submarins
Ponts militars
Vaixells de pressió:
Vaixells de mitjana a alta pressió
Vaixells de pressió aeroespacial
Disseny avantatges:
Excel·lent resistència a la corrosió, especialment en entorns marins i industrials
Sondabilitat superior, alta resistència a la soldadura sense necessitat de tractament tèrmic després de la vida
Difusió criogènica excepcional, amb propietats millorades a temperatures extremadament baixes
Alta resistència i bona ductilitat, adequades per a components estructurals
El procés de forja optimitza el flux de gra i la qualitat interna
Excel·lent resistència a l’esquerda de la corrosió de l’estrès i la corrosió d’exfoliació
Lleuger, contribuint a l’estalvi d’energia i a la reducció d’emissions
No magnètic, adequat per a aplicacions específiques
Limitacions de disseny:
No reforçat pel tractament tèrmic
Menor força en comparació amb els aliatges de gran resistència a la sèrie 2xxx i 7xxx
L’ús a llarg termini per sobre dels 65 graus pot conduir a la sensibilització (precipitació Mg₂al₃), augmentant la susceptibilitat a la corrosió d’estrès; S'han de seleccionar els temperaments H111 o H321
La maquinària no és tan bona com els aliatges com el 6061
Cost relativament més elevat
Consideracions econòmiques:
Material d’alt rendiment, un cost inicial més elevat, però una vida útil llarga i uns baixos costos
La resistència a la corrosió excel·lent redueix les necessitats de protecció a llarg termini
Una bona soldabilitat redueix el cost de fabricar estructures complexes
Les propietats lleugeres ajuden a reduir els costos de combustible del transport
Aspectes de sostenibilitat:
100% reciclable i elevada eficiència d’ús de recursos
Els processos de producció d'alumini són cada cop més respectuosos amb el medi ambient, amb un consum reduït d'energia
La vida útil de servei redueix la generació de residus
Guia de selecció de materials:
Trieu 5083 quan calen els nivells més alts de resistència a la corrosió, la soldabilitat i el rendiment criogènic
5083 és ideal quan es necessita una gran resistència al servei en entorns marins
Per a les estructures que serveixen a llarg termini a temperatures superiors als 65 graus, s’han de seleccionar els temperaments H111 o H321
Considereu els aliatges de sèries 7xxx quan la força més alta és primordial i la resistència a la corrosió o el rendiment criogènic no són preocupacions principals
Etiquetes populars: 5083 Barra rodona d'alumini forjat, Xina 5083 Fabricants de barres rodons d'alumini forjades, proveïdors, fàbrica
Enviar la consulta








