Skład chemiczny 5086
5086 to niepoddający się-ciepleniu-stop Al-Mg o nominalnym składzie magnezu 3,5-4,5%, manganu 0,20-0,70%, krzemu maksymalnie 0,40%, żelaza maksymalnie 0,50%, chromu 0,05-0,25%, cynku maksymalnie 0,25%, tytanu maksymalnie 0,15% i miedź max 0,10%, reszta aluminium. Jego wytrzymałość uzyskuje się przede wszystkim poprzez wzmocnienie w roztworze stałym, utwardzanie przez odkształcenie i kontrolę mikrostruktury stopu, a nie przez utwardzanie wydzieleniowe. Stosunkowo wysoka zawartość magnezu zapewnia użyteczną kombinację wytrzymałości i odporności na korozję przy jednoczesnym zachowaniu niskiej gęstości charakterystycznej dla stopów aluminium.
Dlaczego system Al-Mg zapewnia dobrą odporność na korozję
Magnez wzmacnia osnowę aluminiową, zachowując jednocześnie stosunkowo niską gęstość, dzięki czemu 5086 zapewnia użyteczną wytrzymałość konstrukcyjną bez zwiększenia masy stali. Aluminium w naturalny sposób tworzy cienką warstwę tlenku pod wpływem powietrza lub wody, a ta pasywna warstwa pomaga chronić leżący pod spodem metal przed dalszą korozją w wielu warunkach pracy. Mangan i chrom pomagają kontrolować strukturę ziaren i poprawiają odporność na niektóre formy miejscowej korozji. Jednakże długotrwałe narażenie na podwyższone temperatury może mieć wpływ na mikrostrukturę stopów wysoko-magnezowych, dlatego w przypadku zastosowań krytycznych należy wziąć pod uwagę historię cieplną. Prawidłowo wyprodukowany i odpowiednio odpuszczony 5086 zapewnia dobrą odporność na wodę morską i środowiska zawierające-chlorki, a w środowiskach bogatych w chlorki-jest często preferowany w stosunku do stopów takich jak 6061, gdy głównymi wymaganiami konstrukcyjnymi są odporność na korozję i spawalność.
Właściwości mechaniczne według temperamentu
Reprezentatywne zakresy mechaniczne dla 5086-H116 w zastosowaniach morskich to wytrzymałość na rozciąganie około 290-330 MPa, granica plastyczności około 195-240 MPa i wydłużenie około 10-12%. Dla stali 5086-H32 lub H34 reprezentatywne wartości to wytrzymałość na rozciąganie około 290-350 MPa, granica plastyczności około 200-280 MPa i wydłużenie około 6-10%. Rzeczywiste właściwości zależą od postaci produktu, grubości ścianki, temperamentu, metody produkcji i obowiązującej specyfikacji materiału. Do zastosowań w konstrukcjach morskich powszechnie stosuje się H116 i H321, gdzie wymagana jest zwiększona odporność na złuszczanie i korozję międzykrystaliczną. W przypadku płyt i arkuszy stosowanych w konstrukcjach morskich ważną specyfikacją odniesienia jest ASTM B928, podczas gdy produkty rurowe są zgodne z obowiązującymi normami wymiarowymi i produktowymi.
5086 vs 6061 w środowiskach chlorkowych
W środowiskach chlorkowych rury 5086 zapewniają bardzo dobrą wydajność z ogólnie lepszą odpornością na wżery i przydatnością do zastosowań morskich, natomiast 6061 zapewniają umiarkowaną wydajność przy niższej odporności na wżery w przypadku narażenia na chlorki. Obydwa stopy dobrze się spawają, ale 6061 traci znacznie więcej wytrzymałości w-obszarze spoiny. 5086, przy odpowiedniej obróbce jest ogólnie korzystny ze względu na naprężenia-korozję, a typowe zastosowania morskie obejmują konstrukcje morskie, systemy wody morskiej i elementy spawane, podczas gdy 6061 pasuje do ram, podpór i ogólnych elementów konstrukcyjnych. 6061 pozostaje doskonałym stopem konstrukcyjnym ogólnego-zastosowania, w którym dostępność wytłaczania, obróbka i elastyczność wymiarowa substancji, ale w przypadku ciągłej ekspozycji na chlorki lub wodę morską, 5086 może zapewnić lepszą równowagę odporności na korozję i spawalności.
Aplikacje
Rury 5086 są stosowane w przemyśle stoczniowym i konstrukcjach przybrzeżnych, takich jak konstrukcje kadłubów, pokłady, pokładówki, chodniki morskie, balustrady i podpory konstrukcyjne. Jest stosowany w wybranych-zbiornikach ciśnieniowych i zastosowaniach kriogenicznych ze względu na dobrą spawalność i korzystne działanie w niskich-temperaturach, zgodnie z obowiązującymi normami-naczyń ciśnieniowych. Obsługuje komponenty do procesów chemicznych, w których odporność stopu na korozję jest zgodna z medium procesowym, wymienniki ciepła wykorzystujące wodę lub wodę morską jako medium chłodzące oraz wybrane rurociągi morskie i systemy wody morskiej o niskim{6}} i średnim-ciśnieniu, w których odpowiednio kontrolowana jest zgodność stopu, grubość ścianki, procedura spawania i ochrona galwaniczna.
Uwagi dotyczące spawania i produkcji
Materiał 5086 można spawać metodami MIG i TIG, przy czym w przypadku stopów Al-Mg powszechnie stosuje się spoiwa 5356 i 5183. Należy kontrolować dopływ ciepła i temperaturę międzyściegową, ponieważ nadmierne ciepło może zmienić mikrostrukturę stopów wysoko-magnezowych. Ponieważ 5086 nie podlega-obróbce cieplnej-, jego wytrzymałość nie jest przywracana przez konwencjonalną obróbkę cieplną wydzieleniową po spawaniu, dlatego też procedurę odpuszczania i wytwarzania należy rozpatrywać łącznie. Korozję galwaniczną należy zwalczać za pomocą odpowiednich elementów złącznych i metod izolacji, ponieważ bezpośredni kontakt aluminium i stopów zawierających miedź-lub stali węglowej w wodzie morskiej może powodować korozję galwaniczną.
Lista kontrolna specyfikacji
Przed złożeniem zamówienia należy potwierdzić stop i stan dla rzeczywistych warunków pracy i formy produktu; potwierdzić obowiązującą normę dotyczącą rur w oparciu o to, czy produkt jest ciągniony, wytłaczany, bez szwu czy spawany, np. ASTM B210 dla rur ciągnionych bez szwu; zażądać certyfikatów huty przedstawiających skład chemiczny, właściwości mechaniczne, temperament, warunki przetwarzania i specyfikację; sprawdzić tolerancje wymiarowe średnicy zewnętrznej, grubości ścianki, długości, owalności i prostoliniowości; określić obowiązujący kod projektu i produkcji dla usług spawania ciśnieniowego, taki jak ASME sekcja VIII lub EN 13445; i dokonaj przeglądu środowiska serwisowego pod kątem wody morskiej, chlorków, chemikaliów, temperatury, ciśnienia i kontaktu galwanicznego.
Często zadawane pytania
P: Do czego używa się rur aluminiowych 5086?
Odp.: Jest stosowany w przemyśle stoczniowym i konstrukcjach przybrzeżnych, systemach wody morskiej, zbiornikach ciśnieniowych i sprzęcie kriogenicznym, procesach chemicznych, wymiennikach ciepła oraz rurociągach morskich o niskim- i średnim-ciśnieniu.
P: Jaki jest skład chemiczny 5086?
Odp.: Magnez 3,5–4,5%, mangan 0,20–0,70%, krzem maks. 0,40%, żelazo maks. 0,50%, chrom 0,05–0,25%, cynk maks. 0,25%, tytan maks. 0,15%, miedź maks. 0,10%, reszta aluminium.
P: Czy 5086 jest lepszy niż 6061 w przypadku wody morskiej?
Odp.: Przy ciągłej ekspozycji na chlorki lub wodę morską, 5086 ogólnie zapewnia lepszą równowagę odporności na korozję i spawalności, podczas gdy 6061 nadaje się do ram, podpór i ogólnych elementów konstrukcyjnych.
P: Jakiego spoiwa używa się do spawania 5086?
Odp.: Powszechnie rozważa się spoiwa 5356 i 5183, a ostateczny wybór zależy od zastosowania, konstrukcji złącza, wymagań antykorozyjnych i obowiązujących przepisów spawalniczych.
P: Czy 5086 można poddać obróbce cieplnej po spawaniu?
Odp.: Nie. 5086 nie można-poddawać się-obróbce cieplnej, dlatego konwencjonalna obróbka cieplna wydzieleniowa po spawaniu nie przywraca wytrzymałości; Temperaturę i procedurę produkcyjną należy zaprojektować wspólnie.
P: Jaki stan jest określony dla rur morskich 5086?
Odp.: H116 i H321 są powszechnie stosowane do zastosowań w konstrukcjach morskich, ponieważ zapewniają zwiększoną odporność na złuszczanie i korozję międzykrystaliczną.
