
Barra redonda de alumínio 5083
5083 anti rust aluminum extrusion rod is made through extrusion process. Extrusion technology is a plastic processing method that squeezes metal billets into the desired shape and size through molds. During the extrusion process, the 5083 aluminum alloy billet is heated and lubricated before being fed into the mold of the extruder for extrusion. The shape of the mold determines the forma transversal da haste de extrusão, enquanto os parâmetros do processo de extrusão afetam a precisão dimensional, a qualidade da superfície e as propriedades mecânicas da haste de extrusão .
1. Composição do material e processo de fabricação
A liga de alumínio 5083 é uma liga Al-MG de Al-Mg, de alto desempenho, que não é tratamento, reconhecida por sua resistência excepcional, soldabilidade e resistência à corrosão superior em ambientes marinhos . A configuração redonda da barra oferece propriedades otimizadas para aplicações estruturais e marinhas críticas:
Elementos de liga primária:
Magnésio (mg): 4.0-4.9% (fortalecimento da solução sólida)
Manganês (Mn): 0.4-1.0% (controle da estrutura de grãos)
Cromo (cr): 0.05-0.25% (aprimoramento da resistência à corrosão)
Material base:
Alumínio (AL): maior ou igual a 92,4% (saldo)
Impurezas controladas:
Ferro (Fe): menor ou igual a 0,40% máximo
Silício (SI): menor ou igual a 0,40% máximo
Cobre (Cu): menor ou igual a 0,10% no máximo
Zinco (Zn): Menos ou igual a 0,25% no máximo
Titânio (Ti): menor ou igual a 0,15% 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 <0,1 ml/100g)
Refinamento de grãos com Al-T-B Master Alloy
Fundição semi-contínua de cheiro direto (DC)
Homogenização:
450-480 grau para 8-16 horas
Controle de temperatura uniforme: ± 5 graus
Taxa de resfriamento controlada: 25-40 grau /hora
Otimização Mn-dispersóide
Trabalho quente:
RESPUNAÇÃO INICIAL: 380-420 grau
Rolling/forjamento intermediário: 350-400 grau
Final Hot Working: 320-370 grau
Controle de temperatura cuidadoso para evitar rachaduras
Trabalho frio:
H111: endurecimento mínimo de tensão após o trabalho a quente
H112: ligeiramente tenso durante a produção
H116: temperamento otimizado para marítimos
H32: Condição de um quarto (tensão endurecida)
Acabamento:
Condicionamento da superfície
Endireitamento de precisão
Tratamento de alívio do estresse para o temperamento H32
Verificação dimensional
Inspeção da qualidade da superfície
Rastreabilidade completa de fabricação com documentação abrangente para aplicações críticas .
2. Propriedades mecânicas da barra redonda de alumínio 5083
|
Propriedade |
H111 (min) |
H111 (típico) |
H32 (min) |
H32 (típico) |
Método de teste |
|
Força de tração final |
275 MPA |
290-310 mpa |
305 MPa |
315-335 mpa |
ASTM E8 |
|
Força de escoamento (0,2%) |
125 MPa |
130-150 mpa |
215 MPA |
225-245 mpa |
ASTM E8 |
|
Alongamento (2 polegadas) |
16% |
18-22% |
10% |
12-16% |
ASTM E8 |
|
Dureza (Brinell) |
75 HB |
75-85 hb |
85 HB |
85-95 hb |
ASTM E10 |
|
Força de fadiga (5 × 10⁸) |
125 MPa |
130-145 mpa |
140 MPa |
145-160 mpa |
ASTM E466 |
|
Força de cisalhamento |
170 MPa |
175-190 mpa |
185 MPA |
190-205 mpa |
ASTM B769 |
|
Força de escoamento compressivo |
130 MPa |
135-155 mpa |
220 MPA |
230-250 mpa |
ASTM E9 |
|
Módulo de elasticidade |
71.0 GPA |
71.0 GPA |
71.0 GPA |
71.0 GPA |
ASTM E111 |
Distribuição de propriedades:
Razão longitudinal para a propriedade transversal: 1,00: 0.90-0.95
Variação entre diâmetro:<3% for bars up to 100mm, <5% for bars >100 mm
Variação do núcleo para a superfície de dureza:<5 HB
Retenção de propriedades após soldagem: Superior em comparação com 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 6-8 (45-22 μm)
Distribuição uniforme de grãos na seção
Distribuição precipitada:
Dispersóides al₆mn: 50-200 nm, distribuição uniforme
Al₈mg₅ fase beta: fração de volume controlado
Al-Fe-Mn Intermetallics: Distribuição refinada
Dispersóides ricos em CR: aprimora o controle de recristalização
Desenvolvimento de textura:
Textura moderada de deformação no temperamento H32
Orientação quase aleatória na condição H111
Direcionalidade controlada para propriedades ideais
Recursos especiais:
Fine Mg₂si precipita nos limites dos grãos
Ausência de PFZs (zonas sem precipitadas)
Baixa densidade de deslocamento na condição H111
Maior densidade de deslocamento no temperamento H32
4. especificações e tolerâncias dimensionais
|
Parâmetro |
Faixa padrão |
Tolerância à precisão |
Tolerância comercial |
Método de teste |
|
Diâmetro |
mm |
± 0,20 mm até 30 mm |
± 0,30 mm até 30 mm |
Micrômetro |
|
± 0,6% acima de 30 mm |
± 1,0% acima de 30 mm |
|||
|
Ovalidade |
N/A |
50% da tolerância ao diâmetro |
75% da tolerância ao diâmetro |
Micrômetro |
|
Comprimento |
2000-6500 mm |
± 3mm |
± 6mm |
Medida de fita |
|
Segurança |
N/A |
0,5 mm/m |
1,0 mm/m |
StraightEdge |
|
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: diâmetros 10-500 mm
Serviço de corte a comprimento disponível
Tolerâncias especiais disponíveis mediante solicitação
Barras de aterramento de precisão para aplicações críticas
Comprimentos personalizados e acabamentos de superfície disponíveis
5. Designações de temperamento e opções de endurecimento de tensão
|
Código de temperamento |
Descrição do processo |
Aplicações ideais |
Principais características |
|
F |
Conforme fabricado |
Aplicações não críticas |
Sem garantias de propriedade mecânica |
|
O |
Recozido, amolecido |
Aplicações que requerem formabilidade máxima |
Ductilidade máxima, menor resistência |
|
H111 |
Ligeiramente tensão endurecida além de O |
Componentes estruturais marinhos |
Bom equilíbrio de força e formabilidade |
|
H112 |
Tensão endurecida de processos de modelagem |
Aplicações estruturais de uso geral |
Força ligeiramente maior que o H111 |
|
H116 |
Temperamento marinho |
Aplicações marinhas e offshore |
Otimizado para resistência à corrosão da água do mar |
|
H32 |
Tensão endurecida e parcialmente recozida |
Aplicações de alta resistência |
Maior força com ductilidade moderada |
Orientação de seleção de temperamento:
H111/H112: Aplicações marítimas de uso geral
H116: Aplicações críticas de exposição marítima
H32: requisitos de força mais altos
O: Aplicações de formabilidade máxima
6. características de usinagem e fabricação
|
Operação |
Material da ferramenta |
Parâmetros recomendados |
Comentários |
|
Virando |
Carboneto, PCD |
Vc =200-450 m/min, f =0.1-0.4 mm/rev |
Boa quebra de chip com ferramentas adequadas |
|
Perfuração |
HSS-Co, carboneto |
Vc =60-120 m/min, f =0.15-0.35 mm/rev |
Boa qualidade de orifício, borda moderada de acúmulo |
|
Moagem |
Carboneto, PCD |
Vc =250-600 m/min, fz =0.1-0.25 mm |
Use a moagem de escalada para o melhor acabamento |
|
Tocando |
HSS, ticn revestido |
Vc =15-25 m/min |
Boa qualidade de tópicos com lubrificação adequada |
|
Gerando |
Carboneto, PCD |
Vc =40-100 m/min, f =0.2-0.5 mm/rev |
Tolerância H8 alcançável |
|
Serra |
Com ponta de carboneto |
Vc =1500-2500 m/min |
Passo de dente moderado para obter melhores resultados |
Orientação de fabricação:
Classificação de maquinabilidade: 60% (1100 alumínio=100%)
Acabamento de superfície: bom (ra 1.6-3.2 μm prontamente alcançável)
Formação de chip: lascas longas e pegajosas; Recomendados aos quebra -chips
Líquido de líquido: emulsão solúvel em água preferida (8-10% concentração)
Desgaste da ferramenta: moderado com parâmetros adequados
Soldabilidade: excelente com tig, mig e fricção de soldagem
Trabalho frio: boa formabilidade na condição O/H111
Trabalho quente: 350-450 faixa de temperatura recomendada pelo grau
Flinging Cold: raio mínimo 1 × diâmetro (o temperamento), 1,5 × diâmetro (temperatura H)
7. Sistemas de resistência e proteção contra corrosão
|
Tipo de ambiente |
Classificação de resistência |
Método de proteção |
Desempenho esperado |
|
Atmosfera industrial |
Muito bom |
Superfície limpa |
10-15+ anos |
|
Atmosfera marinha |
Excelente |
Superfície limpa |
15-20+ anos |
|
IMERGIRA DE ÁGUA DO MAR |
Muito bom |
Proteção catódica |
10-15+ anos com manutenção |
|
Alta umidade |
Excelente |
Limpeza padrão |
20+ anos |
|
Corrosão por estresse |
Excelente em H116 |
Seleção adequada do temperamento |
Superior à série 6xxx |
|
Esfoliação |
Excelente |
Seleção adequada do temperamento |
Superior à série 6xxx |
Opções de proteção de superfície:
Anodizando:
Tipo II (sulfúrico): 10-25 μm espessura
Tipo III (duro): 25-75 μm espessura
NOTA: Pode reduzir levemente a resistência à corrosão em ambientes marinhos
Acabamento mecânico:
Polimento: aparência aprimorada e sites de iniciação de corrosão reduzidos
Blasto de contas de vidro: aparência uniforme fosca
Sistemas de pintura:
Epóxi Primer + acabamento de poliuretano
Sistemas de grau marítimo disponíveis
Proteção marinha especializada:
Proteção catódica atual impressionada
Ânodos de sacrifício (zinco ou alumínio)
8. Propriedades físicas para design de engenharia
|
Propriedade |
Valor |
Consideração do design |
|
Densidade |
2,66 g/cm³ |
Cálculo de peso para componentes marítimos |
|
Faixa de fusão |
574-638 grau |
Parâmetros de soldagem |
|
Condutividade térmica |
117-121 W/m·K |
Projeto de gerenciamento térmico |
|
Condutividade elétrica |
{0}% IACS |
Projeto de aplicações elétricas |
|
Calor específico |
900 j/kg · k |
Cálculos de massa térmica |
|
Expansão térmica (CTE) |
23.8 ×10⁻⁶/K |
Análise de estresse térmico |
|
Módulo de Young |
71.0 GPA |
Cálculos de deflexão e rigidez |
|
Proporção de Poisson |
0.33 |
Parâmetro de análise estrutural |
|
Capacidade de amortecimento |
Melhor que a série 6xxx/7xxx |
Aplicações sensíveis à vibração |
Considerações de design:
Faixa de temperatura operacional: -196 grau para +200 grau
Desempenho criogênico: excelente (aumento da força em baixas temperaturas)
Subsídio de corrosão: normalmente 0,15 mm/ano em ambientes marítimos
Compatibilidade galvânica: isolamento recomendado com aço carbono
Propriedades magnéticas: não magnético
Resistência ao impacto de baixa temperatura: Excelente (sem transição dúctil para quebradiça)
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 e transversal)
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
Teste de corrosão (ASTM G67 para esfoliação)
Teste de corrosão intergranular (ASTM G66)
Teste de corrosão por estresse (ASTM G47)
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:
Engenharia Marinha:
Eixos de hélice do navio
Estoques de leme e manchas
Componentes de hardware marinho
Componentes da plataforma offshore
Transporte:
Estruturas de embarcações navais e de guarda costeira
Componentes de balsa de alta velocidade
Elementos estruturais de construção naval
Componentes submarinos
Componentes industriais:
Equipamento de processamento químico
Vasos de pressão para ambientes marinhos
Aplicações criogênicas
Componentes de ambiente altamente corrosivos
Aplicações de defesa:
Montagens de armas navais
Equipamento de manuseio de munição
Estruturas de suporte de radar e sensor
Componentes de torpedo
Usos especializados:
Parafusos e prendedores para uso marinho
Hastes e componentes da válvula
Componentes da indústria nuclear
Componentes da planta de dessalinização
Vantagens de design:
Resistência a corrosão excepcional em ambientes marinhos
Excelente soldabilidade sem tratamento térmico pós-soldado
Resistência superior à corrosão do estresse
Boa retenção de força em temperaturas criogênicas
Propriedades não poupadas para ambientes explosivos
Excelentes propriedades de fadiga
Boa usinabilidade para componentes complexos
Excelente formabilidade em condição recozida
Alta proporção de força / peso
História comprovada em aplicações marinhas exigentes
Limitações de design:
Menor resistência em comparação com a série 7xxx e 2xxx
Não é tratável para o aprimoramento da força
Custo mais alto do que as ligas de uso geral
Disponibilidade limitada em diâmetros muito grandes
O endurecimento do trabalho durante a fabricação deve ser considerado
Força limitada de alta temperatura acima de 200 graus
Considerações econômicas:
Maior custo inicial compensado por longa vida útil
Custos de manutenção reduzidos em ambientes marítimos
Melhor custo do ciclo de vida em comparação com alternativas de aço inoxidável
Excelente reciclabilidade e valor de sucata
Custos de fabricação mais baixos em comparação com alternativas de titânio
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