
5052 barra de alumínio de grande diâmetro
A barra de alumínio 5052 de grande diâmetro é um material robusto e versátil que oferece uma mistura única de propriedades físicas e mecânicas, tornando -o ideal para inúmeras aplicações em diversas indústrias .
1. Composição do material e processo de fabricação
A barra de alumínio de grande diâmetro de 5052 é uma liga de alumínio-magnésio de alta resistência e não atendimento à calor, que oferece resistência a corrosão excepcional, boa formabilidade e soldabilidade em uma ampla gama de diâmetros, tornando-o ideal para fabricação marítima, general e aplicações estruturais:
Elementos de liga primária:
Magnésio (mg): 2.2-2.8% (fortalecimento da solução sólida)
Cromo (cr): 0.15-0.35% (aprimoramento da resistência à corrosão)
Material base:
Alumínio (AL): maior ou igual a 95,7% (saldo)
Impurezas controladas:
Ferro (Fe): menor ou igual a 0,40% máximo
Silício (SI): menor ou igual a 0,25% máximo
Cobre (Cu): menor ou igual a 0,10% no máximo
Manganês (MN): menor ou igual a 0,10% máximo
Zinco (Zn): Menos ou igual a 0,10% no máximo
Outros elementos: menor ou igual a 0,05% cada, menor ou igual a 0,15% no total
Processo de fabricação premium:
Preparação de fusão:
Alumínio primário de alta pureza (99,7% mínimo)
Adições precisas de elementos de liga
Filtração derretida através de filtros de espuma de cerâmica (20-30 ppi)
Tratamento avançado de desgaseificação (hidrogênio <0,15 ml/100g)
Refinamento de grãos com Al-T-B Master Alloy
Fundição semi-contínua de cheiro direto (DC) para produzir grandes lingotes
Homogenização:
450-480 grau para 6-12 horas
Controle de temperatura uniforme: ± 5 graus
Taxa de resfriamento controlada: 30-50 grau /hora
Trabalho quente (extrusão ou forjamento):
Grandes prensas de extrusão: capaz de produzir barras de até 300 mm de diâmetro
Ou forjamento: processamento de lingotes em barras por meio de forjamento radial ou forjamento
Temperatura de deformação: 350-420 grau
Garante deformação adequada e refinamento de grãos para obter uma qualidade interna ideal
Trabalho frio (para os temperamentos H):
Alongamento ou endireitamento para alcançar a dureza desejada
Garante deformação uniforme em todo o diâmetro
Recozimento (para o temperamento):
340-360 grau para 1-3 horas
Resfriamento controlado para obter uma estrutura e ductilidade de grãos ideais
Acabamento:
Condicionamento da superfície (E . g ., descascado, solo ou precisão virada)
Endireitamento de precisão
Verificação dimensional
Inspeção da qualidade da superfície
Rastreabilidade completa de fabricação com documentação abrangente para todas as etapas de produção .
2. Propriedades mecânicas de 5052 barra de alumínio de grande diâmetro
|
Propriedade |
O (recozido) |
H32 |
H34 |
H38 |
Método de teste |
|
Força de tração final |
170-215 mpa |
230-265 mpa |
255-290 mpa |
290-320 mpa |
ASTM E8 |
|
Força de escoamento (0,2%) |
65-95 mpa |
160-190 mpa |
180-210 mpa |
220-250 mpa |
ASTM E8 |
|
Alongamento (2 polegadas) |
18-30% |
12-18% |
8-14% |
5-10% |
ASTM E8 |
|
Dureza (Brinell) |
45-55 hb |
60-70 hb |
68-78 hb |
75-85 hb |
ASTM E10 |
|
Força de fadiga (5 × 10⁸) |
90-110 mpa |
120-140 mpa |
130-150 mpa |
140-160 mpa |
ASTM E466 |
|
Força de cisalhamento |
110-130 mpa |
140-160 mpa |
150-170 mpa |
165-185 mpa |
ASTM B769 |
|
Módulo de elasticidade |
70.3 GPA |
70.3 GPA |
70.3 GPA |
70.3 GPA |
ASTM E111 |
Distribuição de propriedades:
Axial vs . Propriedades radiais:<5% variation in strength properties
Variação da propriedade interna em barras de grande diâmetro: normalmente menos de 5%
Variação do núcleo para a superfície de dureza:<5 HB
Retenção de propriedades após soldagem: Excelente comparado às ligas tratáveis térmicas
3. características microestruturais
Principais recursos microestruturais:
Estrutura de grãos:
Grãos equiaxados em condição recozida
Grãos alongados em temperamentos endurecidos
Tamanho do grão ASTM 5-8 (63-22 μm)
Distribuição uniforme de grãos na seção, especialmente garantida em barras de grande diâmetro através do processamento adequado
Distribuição precipitada:
Dispersóides al₁₂mg₂cr: 50-200 nm, distribuição uniforme
Al-Fe-Si Intermetallics: Distribuição refinada
Dispersóides ricos em Cr: Aumenta a resistência à corrosão
Desenvolvimento de textura:
Orientação quase aleatória na condição O
Textura de deformação moderada em tempers H32/H34
Forte textura de deformação no temperamento H38
Recursos especiais:
MG₂SI mínimo precipita nos limites dos grãos
Baixa densidade de deslocamento na condição O
Maior densidade de deslocamento em temperamentos endurecidos
Excelente controle de recristalização em tempers intermediários
4. especificações e tolerâncias dimensionais
|
Parâmetro |
Faixa padrão |
Tolerância à precisão |
Tolerância comercial |
Método de teste |
|
Diâmetro |
mm |
± 0,5 mm até 200 mm |
± 1,0 mm até 200 mm |
Micrômetro/pinça |
|
± 0,3% acima de 200 mm |
± 0,6% acima de 200 mm |
|||
|
Ovalidade |
N/A |
50% da tolerância ao diâmetro |
75% da tolerância ao diâmetro |
Micrômetro/pinça |
|
Comprimento |
mm |
± 5mm |
± 10mm |
Medida de fita |
|
Segurança |
N/A |
0,8 mm/m |
1,5 mm/m |
StraightEdge/laser |
|
Rugosidade da superfície |
N/A |
3,2 μm ra max |
6,3 μm ra max |
Profilômetro |
|
Cortar o quadro final |
N/A |
0,5 graus máx |
1,0 graus máx |
Transferidor |
Formulários disponíveis padrão:
Barra redonda de grande diâmetro: diâmetros 100-500 mm
Serviço de corte a comprimento disponível
Tolerâncias especiais disponíveis mediante solicitação
Terreno de precisão ou barras viradas para aplicações críticas
Comprimentos personalizados e acabamentos de superfície disponíveis
5. Designações de temperamento e opções de endurecimento do trabalho
|
Código de temperamento |
Descrição do processo |
Aplicações ideais |
Principais características |
|
O |
Totalmente recozido, amolecido |
Aplicações que requerem formabilidade máxima |
Ductilidade máxima, menor resistência |
|
H32 |
Quarto-hard (tensão endurecida) |
Fabricação de propósito geral |
Bom equilíbrio de força e formabilidade |
|
H34 |
Meia força (tensão endurecida) |
Aplicações de força moderadas |
Maior força com ductilidade moderada |
|
H36 |
Três quartos com força |
Requisitos de alta resistência |
Alta resistência com formabilidade reduzida |
|
H38 |
Lardar (tensão endurecida) |
Aplicações de força máxima |
Maior resistência com formabilidade mínima |
Orientação de seleção de temperamento:
O: Operações máximas de formação, flexão ou desenho
H32: Fabricação de propósito geral com formação moderada
H34: Aplicações que requerem maior força com alguma formabilidade
H36/H38: Aplicações que exigem força máxima com formação mínima
6. características de usinagem e fabricaçãon
|
Operação |
Material da ferramenta |
Parâmetros recomendados |
Comentários |
|
Virando |
HSS, carboneto |
Vc =180-400 m/min, f =0.1-0.4 mm/rev |
Bom acabamento superficial com ferramentas adequadas |
|
Perfuração |
HSS, carboneto |
Vc =60-120 m/min, f =0.15-0.35 mm/rev |
Boa qualidade de buraco, escavação mínima |
|
Moagem |
HSS, carboneto |
Vc =180-500 m/min, fz =0.1-0.2 mm |
Use a moagem de escalada para o melhor acabamento |
|
Tocando |
HSS, lata revestida |
Vc =15-30 m/min |
Boa qualidade de tópicos com lubrificação adequada |
|
Gerando |
HSS, carboneto |
Vc =40-90 m/min, f =0.2-0.5 mm/rev |
Tolerância H8 alcançável |
|
Serra |
HSS, com ponta de carboneto |
Vc =1000-2000 m/min |
Passo de dente fino para obter melhores resultados |
Orientação de fabricação:
Classificação de maquinabilidade: 70% (1100 alumínio=100%)
Acabamento da superfície: muito bom (ra 0.8-3.2 μm prontamente alcançável)
Formação de chip: chips de comprimento médio; Breakers de chips benéficos
Líquido de líquido: emulsão solúvel em água preferida (5-8% concentração)
Desgaste da ferramenta: baixo com parâmetros adequados
Soldabilidade: excelente com soldagem TIG, MIG e Resistência
Trabalho frio: excelente formabilidade na condição de O
Trabalho quente: 340-420 faixa de temperatura recomendada pelo grau
Floca a frio: raio mínimo 1 × diâmetro (o temperamento), 1,5 × diâmetro (H32), 2 × diâmetro (H34/H38)
7. Sistemas de resistência e proteção contra corrosão
|
Tipo de ambiente |
Classificação de resistência |
Método de proteção |
Desempenho esperado |
|
Atmosfera industrial |
Excelente |
Superfície limpa |
15-20+ anos |
|
Atmosfera marinha |
Muito bom |
Superfície limpa |
10-15+ anos |
|
IMERGIRA DE ÁGUA DO MAR |
Bom |
Proteção catódica |
5-10+ anos com manutenção |
|
Alta umidade |
Excelente |
Limpeza padrão |
15-20+ anos |
|
Corrosão por estresse |
Excelente |
Seleção adequada do temperamento |
Superior da série 6xxx/7xxx |
|
Corrosão galvânica |
Bom |
Isolamento adequado |
Design cuidadoso com metais diferentes |
Opções de proteção de superfície:
Anodizando:
Tipo II (sulfúrico): 10-25 μm espessura
Tipo III (duro): 25-50 μm espessura
Anodização de cores: excelente retenção de cores
Acabamento mecânico:
Polimento: aparência aprimorada e sites de iniciação de corrosão reduzidos
Acabamento escovado: decorativo e funcional
Blasting de contas: aparência uniforme fosca
Sistemas de pintura:
Pré -tratamento de revestimento de conversão de cromato
Epóxi Primer + acabamento de poliuretano
Sistemas de grau marítimo disponíveis
Conversão química:
Conversão de cromato de alodina/iridita
Alternativas compatíveis com Rohs
8. Propriedades físicas para design de engenharia
|
Propriedade |
Valor |
Consideração do projeto |
|
Densidade |
2,68 g/cm³ |
Cálculo de peso para componentes |
|
Faixa de fusão |
607-649 grau |
Parâmetros de soldagem |
|
Condutividade térmica |
138 W/m·K |
Projeto de gerenciamento térmico |
|
Condutividade elétrica |
35-37% IACS |
Projeto de aplicações elétricas |
|
Calor específico |
880 J/kg · k |
Cálculos de massa térmica |
|
Expansão térmica (CTE) |
23.8 ×10⁻⁶/K |
Análise de estresse térmico |
|
Módulo de Young |
70.3 GPA |
Cálculos de deflexão e rigidez |
|
Proporção de Poisson |
0.33 |
Parâmetro de análise estrutural |
|
Capacidade de amortecimento |
Moderado |
Aplicações sensíveis à vibração |
Considerações de design:
Faixa de temperatura operacional: -80 grau para +200 grau
Desempenho criogênico: Bom (maior força em baixas temperaturas)
Propriedades magnéticas: não magnético
Reciclabilidade: 100% reciclável com alto valor de sucata
Impacto ambiental: pegada de baixo carbono em comparação às alternativas de aço
9. Garantia e teste de qualidade
Procedimentos de teste padrão:
Composição química:
Espectroscopia de emissão óptica
Verificação de todos os principais elementos e impurezas
Teste mecânico:
Teste de tração (longitudinal)
Teste de dureza (Brinell)
Inspeção dimensional:
Medições de diâmetro em vários locais
Verificação de reta
Medição da ovalidade
Inspeção visual:
Avaliação de defeitos de superfície
Verificação da qualidade do acabamento
Testes especializados (quando necessário):
Inspeção ultrassônica por ASTM E114
Determinação do tamanho de grão (ASTM E112)
Teste de corrosão (spray de sal ASTM B117)
Teste de condutividade (corrente de redemoinho)
Certificações padrão:
Relatório de teste da fábrica (en 10204 3.1)
Certificação de análise química
Certificação de propriedades mecânicas
Relatório de inspeção dimensional
Documentação de rastreabilidade do material
10. Aplicativos e considerações de design
Aplicações primárias:
Componentes marinhos:
Grandes membros estruturais marinhos
Eixos de equipamentos de navio, hastes
Estruturas da plataforma offshore
Peças de equipamentos de dessalinização
Energia e produto químico:
Componentes de tanque de armazenamento e vasos de pressão
Componentes do trocador de calor
Sistema de tubulação Flanges e conectores
Estruturas internas para equipamentos químicos
Fabricação de máquinas em geral:
Grandes quadros estruturais de máquinas
Eixos de acionamento, rolos
Gabaritos e acessórios
Várias partes mecânicas
Arquitetura e infraestrutura:
Suportes estruturais da parede de cortina
Ponte e grandes conectores de construção
Esculturas ao ar livre e elementos decorativos
Trânsito ferroviário:
Metrô e treinar componentes estruturais
Componentes de bogie
Componentes condutores eletrificados da ferrovia
Vantagens de design:
Excelente resistência à corrosão na maioria dos ambientes
Formabilidade superior, especialmente em o temperamento
Excelente soldabilidade sem tratamento térmico pós-soldado
Boa resistência à fadiga
Aparência atraente com vários acabamentos
Propriedades não magnéticas para aplicações eletrônicas
Propriedades não poupadas para aplicações de segurança
Boa usinabilidade para componentes complexos
Alternativa leve ao aço inoxidável
Força moderada com excelente ductilidade
Limitações de design:
Menor resistência em comparação com ligas da série 6xxx e 7xxx
Não é tratável para o aprimoramento da força
Resistência moderada ao desgaste
Pode experimentar relaxamento de estresse sob carga sustentada
Não recomendado para aplicações de alta temperatura acima de 200 graus
Retenção de força limitada após soldagem em temperamentos endurecidos por tensão
Considerações econômicas:
Alternativa econômica ao aço inoxidável
Bom equilíbrio de propriedades e custo
Custos de manutenção mais baixos em ambientes corrosivos
Custos de acabamento reduzidos devido à resistência à corrosão natural
Excelente reciclabilidade e alto valor de sucata
Custos de fabricação mais baixos em comparação com materiais mais difíceis
Aspectos de sustentabilidade:
100% reciclável sem perda de propriedades
Alternativa com eficiência energética ao aço
A vida útil longa reduz a frequência de reposição
Sem substâncias nocivas ou elementos restritos a ROHs
Baixo impacto ambiental ao longo do ciclo de vida
Alta porcentagem de conteúdo reciclado disponível
Orientação de seleção de materiais:
Escolha 5052 quando a resistência e a formabilidade da corrosão forem prioridades
Selecione Tempers mais difíceis (H34/H38) para aumentar os requisitos de força
Considere 6061- t6 quando maior força é necessária com resistência moderada à corrosão
Considere 5083 para aplicações marítimas de maior força
Considere 3003 para aplicações menos exigentes com restrições de custo
Recomendações de processamento:
Permitir o Springback na formação de operações (aumenta com os temperamentos mais difíceis)
Use o raio apropriado nas operações de flexão com base no temperamento
Empregar procedimentos de limpeza adequados antes da soldagem
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