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5083 Assiette de forgeage en aluminium ultra-épaisseur

5083 La plaque en aluminium est une plaque en aluminium anti-rouille typique avec une bonne résistance à la corrosion, qui peut s'adapter à des environnements marins sévères et prolonger la durée de vie du navire . après être entré en contact avec de l'air, l'aluminium forme une couche dense de film d'alumine à sa surface, qui peut résister effectivement à une épreuve de diverses éléments dans les eaux maritimes {2} Les plaques de navire en alliage en aluminium peuvent maintenir une forme très stable dans l'eau de mer .

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1. Composition des matériaux et processus de fabrication

5083 L'alliage en aluminium (ASTM B209, en aw -5083) est un alliage Al-MG à haute résistance et non résistant à la chauffeur avec une soudabilité exceptionnelle et une résistance de corrosion supérieure dans les environnements marins . La variante de la plaque Forged ultra-tenue propose des propriétés mécaniques améliorées par le traitement de la déformation contrôlée: le traitement de la difficulté contrôlée:

Éléments d'alliage primaire:

Magnésium (mg): 4.0-4.9% (renforcement principal de la solution solide)

Manganèse (mn): 0.40-1.0% (raffinement de la structure des grains)

Chrome (cr): 0.05-0.25% (amélioration de la résistance à la corrosion)

Titanium (ti): 0.05-0.15% (raffinement des grains)

Matériau de base:

Aluminium (AL): supérieur ou égal à 92,4% (équilibre)

Impuretés contrôlées:

Fer (Fe): inférieur ou égal à 0,40% max

Silicon (Si): inférieur ou égal à 0,40% max

Cuivre (Cu): inférieur ou égal à 0,10% max

Zinc (Zn): inférieur ou égal à 0,25% max

Processus de forge ultra-épais spécialisé:

Production de lingots premium:

Coulage semi-continu Direct (DC)

Affinement des grains avec ajouts TI-B

Faire fondre le dégazage à<0.1ml H₂/100g Al

Filtration à travers les filtres en mousse en céramique

Traitement d'homogénéisation:

500-520 degré pour 24-36

Taux de refroidissement contrôlé par ordinateur

Équilibration microstructurale

Préparation de la surface:

Scalping de la couche de ségrégation (minimum 10 mm)

Inspection de surface pour les défauts

Préchauffage pour forger:

CHAUFFICATION DU CHAUFFICATION À 380-430

Uniformité de la température ± 5 degrés

Forgeage ouvert multidirectionnel:

Température de forge initiale: 400-425 degré

Température de forge finale: 340-380 degré

Ratio de déformation: 3: 1 à 5: 1

Travailler multidirectionnel pour optimiser les propriétés

Dies spécialisées pour les sections ultra-épaisses

Refroidissement contrôlé:

Taux de refroidissement programmée pour minimiser le stress résiduel

Refroidissement à l'air avec couvertures thermiques pour sections épaisses

Traitement de soulagement du stress:

240-300 degré pendant 1 heure par 25 mm d'épaisseur

Refroidissement du four à moins de 200 degrés

Traitement final:

Usinage de précision aux spécifications du client

Inspection et nettoyage de la surface

Emballage de protection pour expédition

Tous les processus de fabrication sont effectués dans le cadre du système de gestion de la qualité ISO 9001 avec une traçabilité complète .

2. Propriétés mécaniques de la plaque forgée 5083 ultra-épaisante

Propriété	Minimum	Typique	Standard de test	Avantage ultra-épais
Résistance à la traction ultime	290 MPA	305-330 MPA	ASTM B557	Propriétés uniformes tout au long de la section
Limite d'élasticité (0,2%)	145 MPA	160-185 MPA	ASTM B557	Force améliorée de travers d'épaisseur
Allongement (jauge 50 mm)	12%	16-22%	ASTM B557	Ductilité supérieure à travers la section complète
Dureté (Brinell)	85 hb	90-100 HB	ASTM E10	Profil de dureté cohérent
Résistance au cisaillement	175 MPA	185-200 MPA	ASTM B769	Fiabilité conjointe améliorée
Résistance à la fatigue (10⁸)	120 MPA	125-140 MPA	ASTM E466	Amélioration des performances de chargement cyclique
Rendement en compression	145 MPA	160-190 MPA	ASTM E9	Critique pour les applications porteuses
Force de roulement (E / D =2.0)	385 MPA	400-430 MPA	ASTM E238	Performance de fixation supérieure
Impact Energy (Charpy)	35 J	40-50 J	ASTM E23	Ténacité améliorée à basse température

Performance à l'épaisseur:

Variation de la propriété<5% between surface and core (up to 200mm thickness)

Ratio de directionnalité (L: LT: ST): 1,00: 0,95: 0,90 pour la résistance à la traction

Température centrale maintenue dans la fenêtre de traitement critique

Variation de dureté<8 HB from surface to center

3. Contrôle microstructural pour les sections ultra-épaisses

Paramètres de forgeage critiques:

Contrôle de la distribution de déformation:

Total minimum Total Vraie Strain: 1.1-1.3

Taux de déformation: 0.01-0.1 S⁻¹

Travail multidirectionnel (minimum 25% dans le sens secondaire)

Intermittent reheating for sections >150 mm

Gestion de la température:

Gradient de température maximum: 30 degrés à travers la section

Surveillance du profil thermique contrôlé par ordinateur

Temps de séjour prolongé pour l'homogénéisation de la température

Équipement de manutention spécialisé pour une perte de chaleur minimale

Caractéristiques microstructurales:

Taille des grains: ASTM 5-7 (30-60 μm)

Morphologie des grains: structure partiellement recristallisée

AL₆MN DISPERSOID DISTRIBUTION: 0.1-0.5 μm de diamètre

Contrôle du précipité Mg₂si:<0.5 volume percent

AL-FE-MN Phases intermétalliques: morphologie contrôlée

Fraction de volume recristallisé: 40-60%

Texture: Texture de déformation mixte / recristallisation

Ratio d'aspect des grains: 1,5: 1 maximum dans le produit final

Caractéristiques spéciales:

Structure de sous-grain avec des angles de désorientation élevés

Récupération limitée en raison de l'effet de traînée de soluté MG

AL₃MG₂ PRÉCIPITATION CONTRÔLÉE POUR ÉVALER SENSITION

Densité de dislocation améliorée: 5-8 × 10¹⁰ / cm²

4. Spécifications et tolérances dimensionnelles

Paramètre	Gamme standard	Tolérance à la précision	Tolérance commerciale
Épaisseur	150-400 mm	± 3 mm	± 5 mm
Largeur	1000-3000 mm	± 5 mm	± 8 mm
Longueur	2000-8000 mm	± 7 mm	± 12 mm
Platitude	N/A	0,2% de longueur	0,4% de longueur
Parallélisme	N/A	0,6% d'épaisseur	1,0% d'épaisseur
Rectitude de bord	N/A	2 mm / m	4 mm / m
Rugosité de surface	N/A	6,4 μM RA max	12,5 μM RA max

Paramètres spécifiques ultra-épais:

Densité: 2,66 g / cm³ (± 0,01)

Calcul du poids: épaisseur (mm) × largeur (m) × longueur (m) × 2.66=poids (kg)

Poids maximal d'une seule plaque: 20, 000 kg

Allocation d'usinage: recommander 15 mm par côté minimum pour les dimensions critiques

Stress Relief: Required before precision machining for plates >200 mm

Planéité de la plaque: mesurée sous le poids de soi sur une surface plane

Tests ultrasoniques: 100% d'inspection volumétrique disponible

5. Performance de résistance à la corrosion

Environnement	Performance	Taux de corrosion	Durée de vie attendue
Atmosphère marine	Excellent	<0.02 mm/year	30+
Eau de mer immergée	Très bien	<0.10 mm/year	25+
Exposition industrielle	Excellent	<0.05 mm/year	25+
Eau douce	Excellent	Négligeable	40+
Corrosion de contrainte	Excellent	Très résistant	Vie de conception
Exfoliation	Excellent	Exco Rating EA	Vie de conception
Couplage galvanique	Équitable	Isolement requis	En fonction de l'application

Options de protection contre la corrosion:

Anodisation:

Type II (acide sulfurique): 10-25 μm d'épaisseur

Type III (Anodize dur): 25-75 μm épaisseur

Traitements d'étanchéité de qualité maritime

Revêtements de conversion:

Conversion de chromate par mil-dtl -5541

Alternatives sans chrome pour la conformité environnementale

Traitements à base de titane / zirconium

Systèmes de protection:

Amorce époxy + couche de finition en polyuréthane

Systèmes multicouches de qualité marine

Amorces sacrificielles riches en zinc

Revêtements époxy à haute construction pour service d'immersion

Facteurs de performance environnementale:

Résistance à la sensibilisation: supérieure à l'alliage 5086

Performances de test NAMLT:<15mg/cm²

Résistance aux IGC: excellent traitement après la stabilisation

H₂ Embrimance: sensibilité minimale

6. Caractéristiques d'usinage et de fabrication

Opération	Matériau à outils	Paramètres recommandés	Notes pour les sections ultra-épaisses
Broyage	Carbure	VC =300-600 m / min, fz =0.15-0.30 mm	Grimper le fraisage recommandé
Forage de trou profond	Forets en carbure	VC =60-100 m / min, fn =0.15-0.25 mm / rev	Forage de pas pour les trous profonds
Moulin à face	Coupes PCD	VC =500-1000 m / min	Angles de râteau positifs élevés
Tournant	Carbure / PCD	VC =200-500 m / min	Configuration rigide essentielle
Tapotement	HSS-E Taps	VC =10-20 m / min	Fil à 50% recommandé
Sciage	En carbure	40-60 m / min	Inondation de liquide de refroidissement obligatoire

Considérations de fabrication:

Limites de formation: rayon de courbure minimum 2,5 × épaisseur de matériau

Travail à froid: limité à 15-20% avant le recuit

Travail chaud: 260-370 degré de gamme de température optimale

Soudabilité: Excellent avec 5183, 5356 ou 5556 remplissage

Méthodes de soudage: GMAW, GTAW, FCAW approprié

Traitement post-Weld: échelle de pinceau / aiguille recommandée

Soulagement du stress après soudage: 200 degrés pendant 1 heure par 25 mm

Méthodes de coupe: plasma, jet d'eau ou sciage préféré

7. Performances et recommandations de soudage

Processus de soudage	Matériau de remplissage	Paramètres	Considérations spéciales
GMAW (MIG)	ER5183, ER5556	DCEP, 22-26 v, 140-250 a	Transfert de pulvérisation d'impulsion recommandée
GTAW (TIG)	ER5183, ER5356	Ac, 12-15 v, 120-200 a	Électrodes de tungstène thoriées
FCAW	E5183T, E5556T	DCEP, 24-28 v, 150-260 a	Nettoyage minimal de l'interpass
SCIE	ER5183, ER5356	26-30V, 350-550A	Flux neutre ou légèrement basique

Soudage meilleures pratiques pour les sections ultra-épaisses:

Préparation conjointe:

X-groove or double-V for thickness >25 mm

Root Gap 2-4 mm

Face racine 1-3 mm

Angle de biseau 50-60 degré

Détraillant minutieux avec de l'acétone ou du MEK

Préchauffage:

Généralement non requis

For sections >200 mm, préchauffer 50-80 degré pour réduire le gradient thermique

Température interprétée:

120 degrés maximum

Surveiller avec un thermomètre infrarouge

Traitement post-influencé:

Soulagement de la contrainte recommandée pour les sections épaisses

Nettoyage minutieux du flux et des éclaboussures

Méthodes d'inspection:

Inspection visuelle par AWS D1.2

Tests radiographiques ou ultrasoniques pour les articulations critiques

Colorant pénétrant pour les défauts de surface

8. Propriétés physiques pour la conception d'ingénierie

Propriété	Valeur	Implications de conception
Densité	2,66 g / cm³	Calculs de poids et flottabilité
Gamme de fusion	574-638 degré	Paramètres de soudage et de traitement thermique
Conductivité thermique	117 W/m·K	Dissipation de chaleur dans les applications thermiques
Conductivité électrique	29% IACS	Applications électriques et conception
Capacité thermique spécifique	900 j / kg · k	Calculs d'inertie thermique
Extension thermique	23.8 ×10⁻⁶/K	Conception de joints d'extension et contrainte thermique
Module de Young	71 GPA	Rigidité structurelle et déviation
Le rapport de Poisson	0.33	Les relations de tension dans un chargement complexe
Capacité d'amortissement	Modéré (0.01-0.02)	Applications de contrôle des vibrations

Performance environnementale:

Plage de température de fonctionnement: -196 degré à +200 degré

Performance cryogénique: excellente rétention de ténacité

Résistance au feu: non incombustible

Propriétés magnétiques: non magnétique

Résistance au rayonnement: excellent

Recyclabilité: 100% recyclable sans perte de qualité

Impact environnemental: empreinte d'énergie plus faible que l'acier

9. Protocole d'assurance qualité et de test

Régime d'inspection standard:

Test de composition chimique:

Spectroscopie d'émission optique

Vérification de tous les éléments d'alliage

Test mécanique:

Tests de traction (directions longitudinales et transversales)

Cartographie de dureté (surface et section transversale)

Test d'impact pour les applications critiques

Tests non destructeurs:

Inspection à ultrasons par ASTM A578 / A578M

Inspection pénétrante pour les défauts de surface du colorant

Inspection dimensionnelle:

Vérification CMM des dimensions critiques

Mappage d'épaisseur aux points de grille spécifiés

Mesure de la planéité sous le poids de soi

Analyse microstructurale:

Détermination de la taille des grains

Évaluation d'inclusion par ASTM E45

Test de sensibilisation pour H Tempers

Examen métallographique

Options de certification:

Rapport de test de l'usine (en 10204 3.1)

Certification d'inspection tierce (en 10204 3.2)

Certification DNV-Gl pour les applications marines

Certification ABS pour les structures marines

Certification de registre de Lloyd

Exigences de certification spécifiques au client

Documentation de traçabilité matérielle

Documentation d'enregistrement de production

10. Applications industrielles et cas d'utilisation

Applications primaires:

Construction navale et commerciale

Plates-formes de pétrole et de gaz offshore

Composants des navires sous pression

Stockage et transport cryogénique

Structures de transport intense

Terrasses de pont et composants structurels

Applications de l'industrie de la défense

Équipement de traitement chimique

Structures d'équipement d'exploitation

Composants du système de propulsion marine

Cas d'utilisation spécifiques:

Composants structurels de la porteuse de GNL:

Ténacité à basse température supérieure

Excellente soudabilité pour les structures complexes

Bon rapport force / poids

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