المواد التي يمكن أن تحمل التعرض المستمر للمياه المالحة والرطوبة وضغوط الأمواج والآثار ضرورية بسبب البيئة البحرية القاسية. تتميز سبائك الألومنيوم عن مواد أخرى المستخدمة في بناء السفن والتطبيقات البحرية من خلال قابلية عملها الاستثنائية ، ومقاومة التآكل ، والقوة - إلى - نسبة الوزن. ولكن ليس كل سبائك الألومنيوم متساوية ، واختيار الصحيح أمر ضروري لأداء أي مشروع بحري وطول العمر والسلامة. ثلاثة من سبائك الألومنيوم الأكثر استخدامًا على نطاق واسع - تم فحصها في هذه المقالة إلى جانب مقارنة شاملة لخصائصها لمساعدتك في اختيار أفضل سبيكة لمتطلباتك.
ما هو الألمنيوم البحري؟
تُعرف المواد المتخصصة المصنوعة لتحمل الظروف البحرية الشديدة باسم سبائك الألومنيوم البحرية. نظرًا لمقاومتها الاستثنائية لتآكل المياه المالحة ، ونسبة القوة العالية - لنسبة الوزن - ، وسهولة التصنيع ، يتم استخدام هذه السبائك بشكل متكرر في بناء السفن ، والهياكل الخارجية ، والمعدات البحرية.
إن سلسلة 5xxx من الألمنيوم ، والتي تُعرف في الغالب بالمغنيسيوم ، هي عادة الألمنيوم المستخدم في التطبيقات البحرية. المغنيسيوم يزيد بشكل كبير من قوتهم و - الأهم من ذلك - قدرتهم على تحمل التآكل والتآكل ، والتي هي مشاكل متكررة في الإعدادات البحرية. تخلق سبائك الألومنيوم البحرية طبقة أكسيد واقية تمنع التآكل الإضافي ، على عكس بعض المعادن الأخرى التي يمكن أن تتدهور بسرعة في المياه المالحة. بالإضافة إلى كونها مقاومة للتآكل ، فإن سبائك الألومنيوم البحرية خفيفة الوزن ، مما يجعلها مادة فعالة- كفاءة لبناء الهياكل والسفن.
الاختلافات5052 VS . 5083 vs . 5086 الألومنيوم
على الرغم من أن السبائك الثلاثة (5052 و 5083 و 5086) هي جميعها أعضاء في سلسلة من سبائك الألومنيوم 5xxx وتتختلف عن مقاومة تآكل استثنائية ، وخصائصها الميكانيكية ، والماكياج الكيميائي ، وبالتالي ، تتغير مدى ملاءمة التطبيقات البحرية المختلفة. التمييز الرئيسي هو كمية المغنيسيوم والعناصر النزرة الأخرى في كل سبيكة ، والتي لها تأثير مباشر على قابلية تشكيلها وقوتها وقابليتها لحام.
خصائص الأساسية مقارنة
| خاصية | 5052 الألومنيوم | 5083 الألومنيوم | 5086 الألومنيوم |
| السبائك الرئيسية | MG (2.2-2.8 ٪) ، CR (0.1-0.35 ٪) | MG (4.0-4.9 ٪) ، MN (0.4-1.0 ٪) | MG (3.5-4.5 ٪) ، MN (0.2-0.7 ٪) |
| قوة الشد | 210-260 ميجا باسكال | 300 ميجا باسكال | 240 ميجا باسكال |
| قوة العائد | 130 ميجا باسكال | 145 ميجا باسكال | 95 ميجا باسكال |
| استطالة | 23% | 23% | 12% |
| مقاومة رذاذ الملح | 5000 ساعة (لا ثقب) | 8000 ساعة (لا ثقب) | 6000 ساعة (لا ثقب) |
| قابلية اللحام | 0.85 (TIG) | 0.95 (MIG) | 0.90 (ليزر) |
| قابلية العمل الباردة | جيد (Min Bend R =1.5 t) | معتدل (min bend r =2.0 t) | ممتاز (min bend r =1.2 t) |
| مؤشر التكلفة | 1.0 (خط الأساس) | 1.5-1.8 | 1.2-1.3 |
فروق مهمة
1. التسلسل الهرمي لنقاط القوة
5083 مثالي للهياكل بدن لأنه يستخدم تآزر MG/MN لتحقيق قوة شد 300MPa.
5052 مناسب للأسطح المنحنية لأنه يلفت التوازن بين القوة والقدرة على التشكيل (2.8 ٪ ملغ + كر).
مقارنة بـ 5083 ، يحسن 5086 المغنيسيوم (3.5-4.5 ٪) لتشكيل البرد المتفوق -.
2. آليات التآكل
تعرض طبقة أكسيد Mg - Mn من 5083 خصائص الشفاء - (معدل تآكل قدره 0.002 مم/سنة وفقًا لـ ISO 9227).
على الرغم من أن 5052 يعتمد على CR - التخميل المحسن ، فإن البيئات البحرية الاستوائية تدعو إلى الطلاء.
5086 يقلل من التآكل الجلفاني في خزانات الصابورة عن طريق التحكم في محتوى SI (أقل من أو يساوي 0.4 ٪).
3. أداء اللحام
قوة المعادن الأساسية من 5083 مع حشو ER5183 هي 95 ٪ (حجم الحبوب HAZ 10-15μm).
الحشو ER4043 مع التحكم الدقيق في مدخلات الحرارة (8-12 كيلو جول/سم) مطلوب ل 5052.
5086 هو لحام الليزر ممتاز (6M/دقيقة السرعة للوحة 6 مم).
4. يستخدم في البحر
5052: إطارات Porthole ، وخطوط الوقود (ASTM B241) ، والبنى الفوقية (تخفيض الوزن بنسبة 30 ٪).
5083: دبابات الغاز الطبيعي المسال (التأثير المتانة أكبر من أو تساوي 27J عند درجة حرارة -165) ، الهيكل الأساسي (DNV GL معتمد).
5086: Cold - تشكلت ممرات السفينة ، وحدات تحلية المياه (20000 جزء في المليون مقاومة CL⁻).
اختيار السبائك المناسبة لمشروعك
من الضروري إجراء تقييم شامل للمتطلبات الخاصة لمشروعك لاختيار أفضل سبيكة الألمنيوم البحرية. تأخذ في الاعتبار العناصر التالية عند اتخاذ اختيارك:
متطلبات القوة: من بين ثلاثة ، 5083 يوفر أعلى قوة إذا كان مشروعك يتضمن أحمالًا هيكلية عالية أو إمكانية الإجهاد الكبير . 5052 مناسب للتطبيقات التي تتطلب قوة أقل ، بينما يوفر 5086 توازنًا جيدًا للتطبيقات التي تتطلب قوة معتدلة.
مقاومة التآكل: في البيئات البحرية ، توفر جميع السبائك الثلاثة مقاومة تآكل استثنائية. ومع ذلك ، نظرًا لمحتوى المغنيسيوم أعلى قليلاً ، يتم اختيار 5083 بشكل متكرر إذا استدعى مشروعك لظروف قاسية للغاية أو التعرض الممتد للمياه المالحة.
قابلية اللحام: عند استخدام طرق اللحام القياسية مثل MIG و TIG ، تظهر جميع السبائك الثلاثة قابلية لحام جيدة. ومع ذلك ، اعتمادًا على السبائك المستخدمة ، يجب اختيار تقنيات اللحام الخاصة وسبائك الحشو.
القابلية للتشكيل: يوفر 5052 عادة أفضل قابلية للتشكيل إذا كان التصميم الخاص بك يدعو إلى أشكال معقدة أو تشكيل واسع النطاق ، تليها 5086. نظرًا لقوتها العالية ، فإن 5083 هي الأقل قابلية تشكيلها.
التكلفة: نظرًا لارتفاع محتوى المغنيسيوم والقوة المتفوقة ، عادة ما يكون 5052 الأكثر اقتصادا ، يليه 5086. 5083 هو الأكثر تكلفة.
| ورقة الألومنيوم/لوحة الألومنيوم | |||||
| سبيكة الألومنيوم | سماكة (مم) |
عرض (مم) |
طول (مم) |
حِدّة | |
| A1050,A1060,A1070,A1100 | 0.1-500 | 100-4000 | 20-8000 | O,H12,H14,H16,H18,H22,H24,H26 | |
| A3003,A3004,A3105 | 0.1-200 | 100-4000 | 20-8000 | O,H12,H14,H16,H18,H22,H24,H26 | |
| A5052,A5005,A5083,A5754 | 0.1-200 | 100-4000 | 20-8000 | O,H12,H14,H34,H32,H36,H111,H112 | |
| A6061,A6082,A6063 | 0.1-200 | 100-4000 | 20-8000 | T4,T6,T651 | |
| A8011 | 0.1-200 | 100-4000 | 20-8000 | O,H12,H14,H16,H18,H22,H24,H26 | |
| عملية المواد | CC و DC | ||||
| حجم العملاء | يمكن إنتاج الحجم وفقًا لمتطلبات العملاء | ||||
| سطح | مطحنة الانتهاء من اللون ، مغلف بالألوان (PVDF & PE) ، الجص المنقوش ، البولندية المشرقة ، الأنود | ||||
| مرآة ، فرشاة ، مثقبة ، لوحة فقي ، مموجة وما إلى ذلك | |||||
| جودة معيار | ASTM B209 ، EN573-1 | ||||
| شروط الدفع | TT أو LC أو DP في الأفق | ||||
| موعد التسليم | في غضون 25 يومًا بعد استلام LC أو الإيداع | ||||
| جودة المواد | توتر مستقر ، مسطح ، خالي من العيوب مثل وصمة عار الزيت ، علامات لف ، الأمواج ، الخدوش | ||||
| الخدوش وما إلى ذلك ، جودة +++ ، مرور عملية الإنتاج SGS وفحص BV | |||||
| طلب | البناء ، البناء ، الديكور ، جدار الستار ، الأسقف ، العفن ، الإضاءة ، | ||||
| جدار الستار ، بناء السفن ، الطائرات ، خزان الزيت ، جسم الشاحنة إلخ | |||||
| التعبئة | تصدير قياسي يستحق المنصات الخشبية والتعبئة القياسية حوالي 2 طن/منصة نقالة |
||||
| يمكن أن يكون وزن البليت أيضًا حسب متطلبات العميل | |||||
