Două aliaje, două logici de proiectare
6060 și 5083 se află în diferite familii de aliaje și sunt specificate pentru diferite lucrări. 6060 aparține familiei-tratabile termic 6xxx Al-Mg{-Si: este întărit prin tratare cu soluție și îmbătrânire artificială și există în principal ca profile extrudate pentru lucrările de arhitectură și{7}generale. Familia 5xxx Al-Mg ne-netratabil-: este întărit prin lucru și prin soluție solidă de magneziu, este furnizat sub formă de placă conform ASTM B209 și EN 485-2 și este aliajul clasic marin și criogenic. Consecința practică este că o solicitare de achiziție pentru placa 6060 este adesea întâmpinată cu o extrudare sau un înlocuitor, mai degrabă decât cu o placă laminată autentic.
Compoziție chimică comparată
| Element (procent, din masă) | 6060 | 5083 |
|---|---|---|
| Siliciu | 0,30 până la 0,60 | max 0,40 |
| Magneziu | 0,35 până la 0,60 | 4.0 până la 4.9 |
| Mangan | max 0,10 | 0,40 până la 1,0 |
| Fier | 0,10 până la 0,30 | max 0,40 |
| Crom | max 0,05 | 0,05 până la 0,25 |
| Cupru | max 0,10 | max 0,10 |
| Zinc | max 0,15 | max 0,25 |
Limitele de mai sus urmează EN 573-3 și intervalele de compoziție înregistrate pentru EN AW-6060 și EN AW-5083. Diferențele sunt mari: 5083 conține aproximativ de opt ori mai mult magneziu și un adaos controlat de mangan și crom care, împreună, rafinează structura granulelor și măresc rezistența fără a distruge ductilitatea.
Proprietăți mecanice și temperatură
Pentru extrudările 6060-T6, EN 755-2 necesită o rezistență minimă la tracțiune de 190 MPa și o tensiune de rezistență minimă de 0,2% de 150 MPa. Temperatul T66, produs printr-un program de îmbătrânire mai strâns în călirea presei, oferă valori mai mari decât T6, iar ambele temperări sunt comune în Europa. Pentru placa 5083, ASTM B209 și EN 485-2 necesită o rezistență la întindere minimă de 275 MPa și o tensiune de rezistență minimă de 125 MPa în condițiile O sau H111, crescând la o tensiune de rezistență minimă de 215 MPa în H321 și H116. Deci, cele două aliaje se suprapun doar la temperatură inferioară 5083: chiar și placa moale 5083 este mai rezistentă decât 6060-T6 la rezistență, iar 5083 întărit la deformare este mult peste el.
Sudabilitate și zona afectată de căldură
5083 este sudat cu umplutură 5183 sau 5356 fără preîncălzire și fără tratament termic post-sudură, iar zona afectată de căldură păstrează cea mai mare parte a rezistenței metalului de bază, deoarece aliajul nu depinde de întărirea prin precipitare. 6060 se sudează, de asemenea, cu ușurință, dar este un aliaj întărit prin precipitare, astfel încât starea de rezistență termică a zonei cele mai afectate revine și se întoarce spre starea de rezistență termică a zonei cele mai afectate; o îmbinare cu profil T6 este adesea coborât-la nivel de proiectare aproximativ la nivelul T4. Acolo unde ansamblul sudat suportă sarcină structurală, 5083 este specificația mai sigură, chiar dacă se prelucrează mai puțin curat.
Coroziune, sensibilizare și limite de service
5083 are o rezistență excelentă la apa de mare și atmosfere industriale deoarece magneziul în soluție solidă stabilizează filmul de oxid și menține duritatea la temperatura criogenică, motiv pentru care este utilizat pentru reținerea gazelor lichefiate. Are o slăbiciune specifică: dacă este menținută peste aproximativ 65 C pentru o perioadă lungă de timp, faza beta precipită la limitele granulelor și materialul devine sensibil la coroziunea intergranulară, testat prin metoda pierderii de masă a acidului azotic ASTM G{3}} este complet rezistent la acea formă de atac, dar oferă o rezistență generală mai mică la coroziune decât 5083 și este de obicei acoperit pentru expunere la exterior sau anodizat.
Rezumat cost, disponibilitate și selecție
Alegeți 6060 pentru profilele arhitecturale extrudate, fabricarea generală și secțiunile decorative anodizate, unde o rezistență moderată și un finisaj bun al suprafeței contează. Alegeți 5083 pentru structuri cu plăci sudate, corpuri marine, tancuri, caroserii de camioane și echipamente criogenice în care păstrarea rezistenței după sudare și rezistența la clorură sunt decisive. Cumpărătorii ar trebui să citeze forma produsului și standardul, precum și aliajul, deoarece o specificație a „plăcilor de aluminiu 6060” fără un standard este ambiguă și duce frecvent la o extrudare livrată sau la un aliaj de înlocuire.
Întrebări frecvente
Q:Este 6060 mai puternic decât 5083?
R: Nu. 6060-T6 are o tensiune de rezistență minimă de aproximativ 150 MPa conform EN 755-2, în timp ce 5083 în H321 necesită cel puțin 215 MPa și în temperatură O cel puțin 125 MPa cu o rezistență minimă la tracțiune de 275 MPa. 6060 este ales pentru extrudabilitate, nu pentru rezistență.
Q:Poate fi folosit 6060 în loc de 5083 pentru structuri marine?
R: Numai pentru articolele protejate cu încărcare redusă,. 6060 nu este un aliaj de plăci marine, iar îmbinările sale sudate își pierd cea mai mare parte din rezistența T6 în zona afectată de căldură, astfel încât coca și placa de punte încărcate structural sunt în mod normal specificate în 5083.
Q:De ce 5083 nu are nevoie de tratament termic post-sudare?
R: Este un aliaj care nu poate fi tratat termic-- și nu se bazează pe întărirea prin precipitare, astfel încât sudarea și zona afectată de căldură păstrează rezistența utilă fără re-îmbătrânire. 6060 este tratabilă termic-și zona sa afectată termic nu poate fi restabilită la fața locului.
Q:Ce este sensibilizarea în 5083 și cum este testată?
R: Expunerea lungă peste aproximativ 65 C precipită faza beta la granițele granulelor și face ca aliajul să fie susceptibil de coroziune intergranulară. Sensibilitatea este măsurată prin testul de pierdere de masă a acidului azotic ASTM G67.
Q:Ce standarde controlează livrarea acestor aliaje?
R: Compoziția urmează EN 573-3 sau gamele înregistrate AA, placa este furnizată conform ASTM B209 sau EN 485-2, extruzii 6060 conform EN 755-2 și încercări de tracțiune conform ASTM E8 sau ISO 6892-1.
Q:Cum se compară cele două aliaje pentru prelucrare și anodizare?
R: Mașinile 6060 și anodizează până la un finisaj luminos și uniform, care se potrivește lucrărilor arhitecturale vizibile. 5083 este mai gumos la prelucrare și are o peliculă anodică mai închisă, mai puțin decorativă, deși anodizarea dură este posibilă acolo unde scopul este rezistența la uzură.
