Aliajele din aluminiu din seria 5000 sunt un grup de aliaje de aluminiu aliat în principal cu magneziu (mg), conținutul de magneziu variind de obicei de la 3% la 5%. Aceste aliaje prezintă o rezistență excelentă, rezistență la coroziune și sudabilitate, ceea ce le face utilizate pe scară largă în construcții navale, automobile, construcții, vase sub presiune și alte câmpuri. Datorită rezistenței lor ridicate și a rezistenței excelente la coroziune, aliajele din aluminiu din seria 5000 funcționează deosebit de bine în mediile marine și în echipamentele chimice.
1. Elementele principale de aliere și rolurile lor
Magneziu (MG): Magneziul este elementul primar de aliere în aliaje de aluminiu din seria 5000, cu conținut de obicei cuprins între 3% și 5%. Adăugarea de magneziu îmbunătățește semnificativ rezistența și duritatea aliajului, menținând în același timp o bună rezistență la plasticitate și coroziune.
Mangan (MN): Aproximativ 5000 de aliaje din aluminiu conțin cantități mici de mangan pentru a îmbunătăți în continuare rezistența și rezistența la coroziune.
Chrom (CR): Anumite aliaje din aluminiu din seria 5000 conțin crom pentru a -și îmbunătăți rezistența la fisurarea coroziunii la stres.
Fier (Fe) și siliciu (SI): Aceste elemente sunt de obicei prezente ca impurități, dar cantități adecvate de fier și siliciu pot îmbunătăți rezistența și duritatea aliajului.
2. Note și caracteristici comune
5052: Cea mai frecventă notă din seria 5000, prezintă o rezistență excelentă la coroziune, capacitate de lucru și sudabilitate. Este utilizat pe scară largă în industria de construcții navale, auto și construcții.
5083: Cu un conținut mai mare de magneziu, oferă o rezistență mai bună și o rezistență la coroziune decât 5052 și este utilizat în mod obișnuit în construcții navale, inginerie marină și echipamente chimice.
5754: Rezistența la rezistența și coroziunea sa sunt între cele de 5052 și 5083, ceea ce o face potrivită pentru vase sub presiune, componente auto și aplicații structurale.
5454: conține cantități mici de crom, oferind o rezistență excelentă la fisurarea coroziunii la stres. Este adesea utilizat în echipamente chimice și medii marine.
3. Proprietăți fizice
Densitate: densitatea din seria 5000 aliaje din aluminiu este de aproximativ 2,68 g\/cm³, mai mică decât cea a aliajelor de aluminiu din seria 3000, oferindu -i o greutate mai ușoară.
Punctul de topire: Punctul de topire al aliajelor din seria 5000 din aluminiu variază de la 570 grade la 640 grade.
Coeficientul de expansiune termică: coeficientul de expansiune termică este de aproximativ 23,8 × 10⁻⁶\/ grad, similar cu cel al aliajelor din aluminiu din seria 3000.
Conductivitate termică: Conductivitatea termică este de aproximativ 125 W\/(M · K), puțin mai mică decât cea a aliajelor de aluminiu din seria 3000, dar încă prezintă o conductivitate termică bună.
4. Proprietăți mecanice
Forța: puterea aliajelor din aluminiu din seria 5000 este relativ ridicată, cu o rezistență la tracțiune cuprinsă între 170 MPa și 300 MPa și o rezistență la randament cuprinsă între 70 MPa și 250 MPa.
Duritate: duritatea aliajelor de aluminiu din seria 5000 este relativ ridicată, cu duritatea Brinell (HB) cuprinsă între 60 și 100.
Plasticitate: aceste aliaje prezintă o plasticitate bună, cu alungire cuprinsă între 10% și 25%, ceea ce le face ușor de format și procesat.
5. Rezistența la coroziune
Aliajele din aluminiu din seria 5000 prezintă o rezistență excelentă la coroziune, în special în mediile marine și în medii chimice. O peliculă densă de oxid se formează la suprafață, prevenind efectiv coroziunea suplimentară. În plus, gradele care conțin crom (de exemplu, 5454) oferă o rezistență excelentă la fisurarea coroziunii la stres.
6
Funcționare la rece: aliajele din aluminiu din seria 5000 au proprietăți bune de lucru la rece și sunt ușor de ștampilat, de întindere și de îndoire.
Lucrări la cald: Proprietățile lor de lucru la cald sunt relativ slabe, deoarece sunt predispuse la crăpături la temperaturi ridicate. Lucrul la cald nu este în general recomandat.
Sudare: Aceste aliaje prezintă o sudabilitate excelentă și pot fi sudate folosind metode precum sudarea arcului argon și sudarea cu laser. Îmbinările sudate prezintă o rezistență ridicată și o bună rezistență la coroziune.
7. Aplicații
Construcții navale și inginerie marină:Aliajele din aluminiu din seria 5000 sunt utilizate pe scară largă la fabricarea cocarii navelor, a punților și a pereților, datorită rezistenței lor excelente la coroziunea apei de mare.
Industria auto:Aceste aliaje sunt utilizate în producerea de panouri pentru corp, rezervoare de combustibil și șasiu pentru a reduce greutatea vehiculului și pentru a îmbunătăți eficiența combustibilului.
Construcție:Aliajele din aluminiu din seria 5000 sunt utilizate în componente structurale, acoperișuri și pereți de perdea datorită rezistenței lor excelente și a apelului estetic.
Vase sub presiune:Aceste aliaje sunt utilizate la fabricarea rezervoarelor de depozitare a gazelor naturale lichefiate (GNL) și a echipamentelor chimice datorită rezistenței lor ridicate și a coroziunii lor.
Echipament chimic:Aliajele din aluminiu din seria 5000 funcționează excepțional de bine în echipamentele chimice, în special în medii extrem de corozive.
8. Avantaje și dezavantaje
Avantaje:
Putere ridicată, în special în clase precum 5083 și 5454.
Rezistență excelentă la coroziune, în special în mediile marine.
BUNE SELDABILITATE ȘI MODIABILITATE.
Lightweight cu densitate mică.
Dezavantaje:
Proprietăți slabe de lucru la cald, predispuse la crăpături la temperaturi ridicate.
Costuri mai mari, în special pentru clasele cu magnium ridicat.
9. Rezumat
Aliajele din aluminiu din seria 5000 sunt utilizate pe scară largă în echipamentele de construcții navale, auto, construcții și chimice, datorită rezistenței lor ridicate, rezistenței excelente la coroziune și sudabilității lor. Deși proprietățile lor de lucru la cald sunt slabe, iar costul lor este relativ mare, avantajele lor generale de performanță le fac un grup important de aliaje de aluminiu de înaltă performanță în multe aplicații solicitante.
