
5052 barre d'aluminium de grand diamètre
La barre d'aluminium 5052 de grand diamètre est un matériau robuste et polyvalent qui offre un mélange unique de propriétés physiques et mécaniques, ce qui le rend idéal pour de nombreuses applications dans diverses industries .
1. Composition des matériaux et processus de fabrication
5052 La barre d'aluminium de grand diamètre est un alliage d'aluminium-magnésium non résistant à la résistance et à la chaleur qui offre une résistance à la corrosion, une bonne formabilité et une soudabilité exceptionnelles sur une large gamme de diamètres, ce qui le rend idéal pour la marine, la fabrication générale et les applications structurales:
Éléments d'alliage primaire:
Magnésium (mg): 2.2-2.8% (renforcement de la solution solide)
Chrome (cr): 0.15-0.35% (amélioration de la résistance à la corrosion)
Matériau de base:
Aluminium (AL): supérieur ou égal à 95,7% (équilibre)
Impuretés contrôlées:
Fer (Fe): inférieur ou égal à 0,40% max
Silicon (SI): inférieur ou égal à 0,25% max
Cuivre (Cu): inférieur ou égal à 0,10% max
Manganèse (MN): inférieur ou égal à 0,10% max
Zinc (Zn): inférieur ou égal à 0,10% max
Autres éléments: inférieurs ou égaux à 0,05% chacun, inférieur ou égal à 0,15% total
Processus de fabrication premium:
Préparation de la fonte:
Aluminium primaire de haute pureté (99,7% minimum)
Ajouts d'éléments d'alliage précis
Filtration de fusion à travers des filtres en mousse en céramique (20-30 PPI)
Traitement de dégazage avancé (hydrogène <0,15 ml / 100g)
Affinement des grains avec alliage maître al-Ti-B
Coulage semi-continu de refroidissement direct (DC) pour produire de grands lingots
Homogénéisation:
450-480 degré pour 6-12
Contrôle de la température uniforme: ± 5 degrés
Taux de refroidissement contrôlé: 30-50 degré / heure
Travail chaud (extrusion ou forgeage):
Grands presses d'extrusion: capable de produire des barres jusqu'à 300 mm de diamètre
Ou forgeage: traitement des lingots en barres via un forgeage radial ou un forge
Température de déformation: 350-420 degré
Assure une déformation adéquate et un raffinement des grains pour une qualité interne optimale
Travail à froid (pour H Tempers):
Étirement ou redressant pour atteindre la dureté souhaitée
Assure une déformation uniforme sur le grand diamètre
Recuit (pour O Temper):
340-360 degré pour 1-3
Refroidissement contrôlé pour obtenir une structure de grains et une ductilité optimales
Finition:
Conditionnement de surface (e . g ., pelé, moulue ou précision tournée)
Redressement de la précision
Vérification dimensionnelle
Inspection de la qualité de la surface
Tradiabilité complète de la fabrication avec une documentation complète pour toutes les étapes de production .
2. Propriétés mécaniques de la barre d'aluminium 5052 de grand diamètre
|
Propriété |
O (recuit) |
H32 |
H34 |
H38 |
Méthode de test |
|
Résistance à la traction ultime |
170-215 MPA |
230-265 MPA |
255-290 MPA |
290-320 MPA |
ASTM E8 |
|
Limite d'élasticité (0,2%) |
65-95 MPA |
160-190 MPA |
180-210 MPA |
220-250 MPA |
ASTM E8 |
|
Allongement (2 pouces) |
18-30% |
12-18% |
8-14% |
5-10% |
ASTM E8 |
|
Dureté (Brinell) |
45-55 HB |
60-70 HB |
68-78 HB |
75-85 HB |
ASTM E10 |
|
Résistance à la fatigue (5 × 10⁸) |
90-110 MPA |
120-140 MPA |
130-150 MPA |
140-160 MPA |
ASTM E466 |
|
Résistance au cisaillement |
110-130 MPA |
140-160 MPA |
150-170 MPA |
165-185 MPA |
ASTM B769 |
|
Module d'élasticité |
70,3 GPA |
70,3 GPA |
70,3 GPA |
70,3 GPA |
ASTM E111 |
Répartition des biens:
Axial vs . Propriétés radiales:<5% variation in strength properties
Variation de la propriété interne sur les barres de grand diamètre: généralement moins de 5%
Variation de la dureté du cœur à surface:<5 HB
Rétention des propriétés après soudage: excellent par rapport aux alliages de traitement thermiquement
3. Caractéristiques microstructurales
Caractéristiques microstructurales clés:
Structure des grains:
Grains équiaxés en état recuit
Grains allongés dans des températures durcies
Taille des grains ASTM 5-8 (63-22 μm)
Distribution uniforme des grains à travers la section, en particulier assuré dans les barres de grand diamètre par traitement approprié
Distribution précipitée:
Al₁₂mg₂cr dispersoïdes: 50-200 nm, distribution uniforme
Al-Fe-Si intermétallics: Distribution raffinée
Dispersoïdes riches en Cr: améliore la résistance à la corrosion
Développement de la texture:
Orientation presque aléatoire en condition o
Texture de déformation modérée dans H32 / H34 Tempers
Texture de déformation forte en tempérament H38
Caractéristiques spéciales:
Mg₂si minimal précipite aux joints de grains
Faible densité de dislocation en condition O
Densité de dislocation plus élevée chez les températures durcies
Excellent contrôle de recristallisation dans les tempéraments intermédiaires
4. Spécifications et tolérances dimensionnelles
|
Paramètre |
Gamme standard |
Tolérance à la précision |
Tolérance commerciale |
Méthode de test |
|
Diamètre |
100-500 mm |
± 0,5 mm jusqu'à 200 mm |
± 1,0 mm jusqu'à 200 mm |
Micromètre / étrier |
|
± 0,3% au-dessus de 200 mm |
± 0,6% au-dessus de 200 mm |
|||
|
Ovalité |
N/A |
50% de la tolérance au diamètre |
75% de la tolérance au diamètre |
Micromètre / étrier |
|
Longueur |
1000-6000 mm |
± 5 mm |
± 10 mm |
Mètre à ruban |
|
Rectitude |
N/A |
0,8 mm / m |
1,5 mm / m |
STERNEED / LASER |
|
Rugosité de surface |
N/A |
3,2 μM RA max |
6,3 μM RA max |
Profilomètre |
|
Couper la conscience de la fin |
N/A |
0,5 degré max |
1,0 degré max |
Rapporteur |
Formulaires disponibles standard:
Barre ronde de grand diamètre: diamètres 100-500 mm
Service de coupe à la longueur disponible
Tolérances spéciales disponibles sur demande
Grouille de précision ou barres tournées pour les applications critiques
Longues personnalisées et finitions de surface disponibles
5. Désignations de tempérament et options de durcissement
|
Code de tempérament |
Description du processus |
Applications optimales |
Caractéristiques clés |
|
O |
Entièrement recuit, ramolli |
Applications nécessitant une formabilité maximale |
Ductilité maximale, résistance la plus basse |
|
H32 |
Quarter-dure (tension durcie) |
Fabrication à usage général |
Bon équilibre de force et de formabilité |
|
H34 |
À moitié dur (tension durcie) |
Applications de résistance modérée |
Plus grande résistance avec ductilité modérée |
|
H36 |
Trois trimestres durs |
Exigences à haute résistance |
Haute résistance avec une formabilité réduite |
|
H38 |
Altérophique (durcissement de la tension) |
Applications de résistance maximale |
La plus haute résistance avec une formabilité minimale |
Conseils de sélection de température:
O: opérations maximales de formation, de flexion ou de dessin
H32: Fabrication à des fins générales avec une formation modérée
H34: applications nécessitant une résistance plus élevée avec une certaine formabilité
H36 / H38: applications nécessitant une résistance maximale avec une formation minimale
6. Caractéristiques d'usinage et de fabricationn
|
Opération |
Matériau à outils |
Paramètres recommandés |
Commentaires |
|
Tournant |
HSS, carbure |
VC =180-400 m / min, f =0.1-0.4 mm / rev |
Bonne finition de surface avec un outil approprié |
|
Forage |
HSS, carbure |
VC =60-120 m / min, f =0.15-0.35 mm / rev |
Bonne qualité de trou, garniture minimale |
|
Fraisage |
HSS, carbure |
VC =180-500 m / min, fz =0.1-0.2 mm |
Utilisez le moulin de montée pour une meilleure finition |
|
Tapotement |
HSS, enduit d'étain |
VC =15-30 m / min |
Bonne qualité de fil avec une lubrification appropriée |
|
Alésage |
HSS, carbure |
VC =40-90 m / min, f =0.2-0.5 mm / rev |
Tolérance H8 réalisable |
|
Sciage |
HSS, à pointe de carbure |
VC =1000-2000 m / min |
Pitch de dents fins pour les meilleurs résultats |
Guidage de fabrication:
Évaluation de machinabilité: 70% (1100 aluminium=100%)
Finition de surface: très bon (ra 0.8-3.2 μm facilement réalisable)
Formation des puces: puces de longueur moyenne; Breakers de puces bénéfiques
Liquide de refroidissement: émulsion soluble dans l'eau préférée (5-8% concentration)
Usure d'outil: faible avec des paramètres appropriés
Soudabilité: Excellent avec TIG, MIG et soudage de résistance
Travail à froid: excellente formabilité en condition o
Travail chaud: 340-420 degré de plage de température recommandée
Coldage à froid: rayon minimum 1 × diamètre (O Temper), 1,5 × diamètre (H32), 2 × diamètre (H34 / H38)
7. Résistance à la corrosion et systèmes de protection
|
Type d'environnement |
Cote de résistance |
Méthode de protection |
Performance attendue |
|
Atmosphère industrielle |
Excellent |
Surface propre |
15-20+ |
|
Atmosphère marine |
Très bien |
Surface propre |
10-15+ |
|
Immersion de l'eau de mer |
Bien |
Protection cathodique |
5-10+ années avec maintenance |
|
Humidité élevée |
Excellent |
Nettoyage standard |
15-20+ |
|
Corrosion de contrainte |
Excellent |
Sélection de tempérament appropriée |
Série supérieure à 6xxx / 7xxx |
|
Corrosion galvanique |
Bien |
Isolement approprié |
Conception minutieuse avec des métaux différents |
Options de protection de surface:
Anodisation:
Type II (sulfurique): 10-25 μm épaisseur
Type III (dur): 25-50 μm épaisseur
Anodisation des couleurs: excellente rétention des couleurs
Finition mécanique:
Polissage: apparence améliorée et réduction des sites d'initiation de la corrosion
Finition brossée: décoratif et fonctionnel
Boulonnement de perles: aspect mat uniforme
Systèmes de peinture:
Chromate Conversion revêtement prétraitement
Amorce époxy + couche de finition en polyuréthane
Systèmes de qualité marine disponibles
Conversion chimique:
Conversion de chromate d'allodine / iridite
Alternatives conformes à Rohs
8. Propriétés physiques pour la conception d'ingénierie
|
Propriété |
Valeur |
Considération de conception |
|
Densité |
2,68 g / cm³ |
Calcul du poids pour les composants |
|
Gamme de fusion |
607-649 degré |
Paramètres de soudage |
|
Conductivité thermique |
138 W/m·K |
Conception de gestion thermique |
|
Conductivité électrique |
35-37% iacs |
Conception des applications électriques |
|
Chaleur spécifique |
880 j / kg · k |
Calculs de masse thermique |
|
Expansion thermique (CTE) |
23.8 ×10⁻⁶/K |
Analyse des contraintes thermiques |
|
Module de Young |
70,3 GPA |
Calculs de déviation et de rigidité |
|
Le rapport de Poisson |
0.33 |
Paramètre d'analyse structurelle |
|
Capacité d'amortissement |
Modéré |
Applications sensibles aux vibrations |
Considérations de conception:
Plage de température de fonctionnement: -80 degré à +200 degré
Performance cryogénique: bonne (résistance accrue à basses températures)
Propriétés magnétiques: non magnétique
Recyclabilité: 100% recyclable avec une valeur de ferraille élevée
Impact environnemental: empreinte faible en carbone par rapport aux alternatives en acier
9. Assurance et test de qualité
Procédures de test standard:
Composition chimique:
Spectroscopie d'émission optique
Vérification de tous les principaux éléments et impuretés
Test mécanique:
Tests de traction (longitudinal)
Tests de dureté (Brinell)
Inspection dimensionnelle:
Mesures de diamètre à plusieurs emplacements
Vérification de la rectitude
Mesure de l'ovalité
Inspection visuelle:
Évaluation des défauts de surface
Vérification de la qualité de la fin
Tests spécialisés (si nécessaire):
Inspection ultrasonique par ASTM E114
Détermination de la taille des grains (ASTM E112)
Test de corrosion (ASTM B117 Salt Spray)
Test de conductivité (courant de Foucault)
Certifications standard:
Rapport de test de l'usine (en 10204 3.1)
Certification d'analyse chimique
Certification des propriétés mécaniques
Rapport d'inspection dimensionnel
Documentation de traçabilité matérielle
10. Applications et considérations de conception
Applications primaires:
Composants marins:
Grands membres de la structure marine
Arbres d'équipement de navires, tiges
Structures de plate-forme offshore
Pièces d'équipement de dessalement
Énergie et produits chimiques:
Tobe de stockage et composants des navires de pression
Composants de l'échangeur de chaleur
Brides et connecteurs du système de tuyauterie
Structures internes pour l'équipement chimique
Fabrication générale des machines:
Grands cadres structurels de machine
Arbres d'entraînement, rouleaux
Gabarits et accessoires
Diverses pièces mécaniques
Architecture et infrastructure:
Soutiens structurelles du mur rideau
Bridge et grands connecteurs de construction
Sculptures extérieures et éléments décoratifs
Transit ferroviaire:
Composants structurels du métro et du train
Composants bogies
Composants conducteurs de chemin de fer électrifiés
Concevoir des avantages:
Excellente résistance à la corrosion dans la plupart des environnements
Formabilité supérieure, en particulier en O Temper
Excellente soudabilité sans traitement thermique post-affaire
Bonne résistance à la fatigue
Apparence attrayante avec diverses finitions
Propriétés non magnétiques pour les applications électroniques
Propriétés non sarmées pour les applications de sécurité
Bonne machinabilité pour des composants complexes
Alternative légère à l'acier inoxydable
Résistance modérée avec une excellente ductilité
Limitations de conception:
Force inférieure par rapport aux alliages de la série 6xxx et 7xxx
Pas traitable à la chaleur pour l'amélioration de la résistance
Résistance à l'usure modérée
Peut ressentir une relaxation de stress sous un chargement soutenu
Non recommandé pour des applications à haute température supérieures à 200 degrés
Rétention limitée de la résistance après soudage dans des températures durcies
Considérations économiques:
Alternative rentable à l'acier inoxydable
Bon équilibre des propriétés et coût
Coûts de maintenance réduits dans les environnements corrosifs
Réduction des coûts de finition dus à une résistance naturelle à la corrosion
Excellente recyclabilité et valeur de ferraille élevée
Coûts de fabrication plus faibles par rapport aux matériaux plus durs
Aspects de durabilité:
100% recyclable sans perte de propriétés
Alternative économe en énergie à l'acier
Une longue durée de vie réduit la fréquence de remplacement
Pas de substances nocives ou d'éléments restreintes ROHS
Faible impact environnemental tout au long du cycle de vie
Pourcentage élevé de contenu recyclé disponible
Conseils de sélection des matériaux:
Choisissez 5052 lorsque la résistance et la formabilité à la corrosion sont des priorités
Sélectionnez Tempers plus durs (H34 / H38) pour une augmentation des exigences de résistance
Considérez 6061- T6 lorsque une résistance plus élevée est nécessaire avec une résistance à la corrosion modérée
Considérez 5083 pour des applications marines plus résistantes
Considérez 3003 pour des applications moins exigeantes avec des contraintes de coût
Recommandations de traitement:
Autorisez le recul dans les opérations de formation (augmente avec des tempéraments plus durs)
Utilisez un rayon approprié dans les opérations de flexion en fonction du tempérament
Utilisez des procédures de nettoyage appropriées avant de souder
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