
5083 smedt aluminiumsrunde bar
5083 aluminiumsmedningsstænger, er en type aluminiumslegeringsmateriale, der udviser fremragende mekaniske og fysiske egenskaber .
1. materialesammensætning og fremstillingsproces
5083 forged aluminum round bar is a high-strength, non-heat-treatable aluminum-magnesium alloy specifically engineered to deliver exceptional performance in extremely harsh environments, particularly marine and cryogenic applications. Its precisely controlled forging process optimizes its internal microstructure, providing superior toughness, corrosion resistance, weldability, and fatigue strength, making it an ideal choice for Skibsbygning, olie og gas, kryogen teknik og militære anvendelser:
Primære legeringselementer:
Magnesium (mg): 4.0-4.9% (primær styrkende element, giver høj styrke og god svejsbarhed)
Mangan (Mn): 0.4-1.0% (forbedrer yderligere styrke og raffinerer korn)
Krom (CR): 0.05-0.25% (hæmmer omkrystallisation, forbedrer stresskorrosionsbestandighed)
Basismateriale:
Aluminium (AL): større end eller lig med 93,2% (balance)
Kontrollerede urenheder:
Jern (Fe): mindre end eller lig med 0,40% max
Silicon (SI): mindre end eller lig med 0,40% max
Kobber (CU): mindre end eller lig med 0,10% max
Zink (Zn): mindre end eller lig med 0,25% max
Titanium (Ti): mindre end eller lig med 0,15% max
Andre elementer: mindre end eller lig med 0,05% hver, mindre end eller lig med 0,15% i alt
Premium smedningsproces:
Smeltforberedelse:
Primær aluminium med høj renhed (99,7% minimum)
Præcise tilsætninger af legeringselement med ± 0,05% tolerance
Avanceret filtrering gennem keramiske skumfiltre (30-40 PPI)
Avanceret afgasbehandling (brint <0,10 ml/100 g)
Kornforfining med al-ti-B masterlegering
Direct-Chill (DC) semi-kontinuerlig casting for at producere store størrelser
Homogenisering:
420-450 grad for 10-24 timer
Ensartet temperaturstyring: ± 5 grader
Kontrolleret kølehastighed: 15-25 grad /time
Fjerner mikrosegregering og homogeniserer legeringssammensætning
Billetforberedelse:
Overfladekonditionering (skalpning)
Ultralydinspektion (100% volumetrisk)
Forvarmning: 380-420 grad for ensartet temperatur
Smedningssekvens:
Åbn-die-præformning: 380-420 grad
Lukket-die eller radial smedning til efterbehandling: 350-400 grad
Hydraulisk pressekapacitet: 2, 000-10, 000 tons (afhængigt af stangstørrelse)
Computerstyret RAM-hastighed og tryk
Multi-stage smedning for at optimere kornstrømmen og forfine korn
Minimumsreduktionsforhold: 3: 1 til 5: 1, hvilket sikrer tæt og ensartet intern struktur
Udglødning (o temperament) / belastningshærdning (H frister):
O Temper: 340-360 grad for 1-3 timer, hvilket sikrer maksimal duktilitet
H Tempers: opnået gennem koldt arbejde (e . g ., strækning, udretning), såsom H111, H112
Endelig behandling:
Overfladekonditionering (e . g ., skrællet, jord eller præcision vendt)
Præcisionsudvikling
Dimensionel verifikation
Inspektion af overfladekvalitet
Alle produktionsstadier er underlagt streng kvalitetskontrol og sporbarhedsstyring .
2. Mekaniske egenskaber på 5083 smedt runde bar
| Ejendom | O (udglødet) | H111 | H112 | Testmetode |
|---|---|---|---|---|
| Ultimate trækstyrke | 270-305 MPA | 290-330 MPA | 280-320 MPA | ASTM E8 |
| Udbyttestyrke (0,2%) | 110-135 MPA | 130-160 MPA | 115-145 MPA | ASTM E8 |
| Forlængelse (2 tommer) | 16-22% | 14-20% | 16-22% | ASTM E8 |
| Hårdhed (Brinell) | 65-75 hb | 75-85 hb | 70-80 hb | ASTM E10 |
| Træthedsstyrke (5 × 10⁸ cyklusser) | 120-140 MPA | 130-150 MPA | 125-145 MPA | ASTM E466 |
| Forskydningsstyrke | 160-180 MPA | 175-195 MPA | 170-190 MPA | ASTM B769 |
| Elasticitetsmodul | 70,3 GPa | 70,3 GPa | 70,3 GPa | ASTM E111 |
| Brudsejhed (K1C, typisk) | 26-30 mpa√m | 28-32 mpa√m | 27-31 mpa√m | ASTM E399 |
Ejendomsfordeling:
Axial vs . radiale egenskaber:<3% variation in strength properties (due to forged isotropy)
Intern ejendomsvariation på tværs af stænger med stor diameter: Typisk mindre end 5%
Kerne til overfladehårdhedsvariation:<3 HB
Ejendomsopbevaring efter svejsning: Svejsede zoner kan bevare over 90% af forældrematerialestyrken med god duktilitet
Kryogen ydeevne: styrke og sejhed forbedres endda ved -196 grad (flydende nitrogentemperatur) uden sprød overgang
3. mikrostrukturelle egenskaber
Nøgle mikrostrukturelle funktioner:
Kornstruktur:
Fine, ensartede ligesikrede korn
ASTM kornstørrelse 6-8 (45-22 μm)
Forging -processen sikrer kornstrømmen følger barens kontur, forbedring af mekaniske egenskaber og træthedsmodstand
Ensartet kornfordeling over hele tværsnittet, fri for grov kornsegregation
Udfældede distribution:
-Mg₅al₈ Fase: fint og ensartet spredt, der fungerer som den primære styrkende fase
Almn eller Alfemn Dispersoter: yderligere forfinede korn og hæmmer omkrystallisation
ALCR -fase: Forbedrer stresskorrosionsmodstand
Teksturudvikling:
Mild struktur induceret af smedning, designet til at optimere multi-retningslinjeregenskaber
Smedede søjler udviser overlegen isotropi sammenlignet med rullede produkter
Specielle funktioner:
Kontinuerlig nedbør af -fase ved korngrænser kontrolleres effektivt for at undgå stresskorrosionsfølsomhed
Moderat dislokationstæthed, gavnlig for arbejdehærdning
Fravær af grove primære intermetalliske forbindelser
4. Dimensionelle specifikationer og tolerancer
| Parameter | Standard rækkevidde | Præcisionstolerance | Kommerciel tolerance | Testmetode |
|---|---|---|---|---|
| Diameter | 100-800 mm | ± 0,5 mm op til 300 mm | ± 1,0 mm op til 300 mm | Mikrometer/caliper |
| ± 0,2% over 300 mm | ± 0,5% over 300 mm | |||
| Ovalitet | N/A | 50% af diametertolerance | 75% af diametertolerance | Mikrometer/caliper |
| Længde | 1000-6000 mm | ± 5 mm | ± 10 mm | Målebånd |
| Lige | N/A | 0,5 mm/m | 1,0 mm/m | StraightEdge/Laser |
| Overflades ruhed | N/A | 3,2 μm RA max | 6,3 μm RA max | Profilometer |
| Klip ende i firkanten | N/A | 0,5 graders maks | 1,0 graders maks | Protractor |
Standard tilgængelige formularer:
Forged Round Bar: Diameters 100 mm til 800 mm
Brugerdefineret cut-to-længde service tilgængelig
Særlige tolerancer og overfladefinish (E . g ., skrællet, jord, præcision vendt) tilgængelig efter anmodning
Fås i forskellige smedte frister, såsom O, H111, H112
5. Temperaturer og arbejdshærdningsmuligheder
| Temperaturkode | Procesbeskrivelse | Optimale applikationer | Nøgleegenskaber |
|---|---|---|---|
| O | Fuldt annealet, blødgjort | Applikationer, der kræver maksimal formbarhed | Maksimal duktilitet, laveste styrke |
| H111 | Moderat sil hærdet efter fuld udglødning | Generelle strukturer, fremragende egenskaber efter svejsning | God balance mellem styrke og duktilitet |
| H112 | Fladet først efter smedning | Bevarer resterende spændinger fra smedning | Velegnet til videre behandling inden bearbejdning |
| H321 | Stabiliseret H32 -temperament | Høj styrke, streng korrosionsbestandighedskrav | Fremragende SCC -modstand, højere styrke |
Vejledning om temperatur:
O: For komplekse kolde dannende operationer eller hvor der er behov for yderligere dyb behandling
H111: For strukturelle komponenter, der kræver høj styrke, svejsbarhed og god korrosionsbestandighed
H112: Brugt direkte efter smedning, velegnet til dele med betydelig bearbejdning
H321: Til marine og kryogene anvendelser med ekstremt høj stress -korrosionskravsmodstandskrav
6. bearbejdning og fabrikationsegenskaber
| Operation | Værktøjsmateriale | Anbefalede parametre | Kommentarer |
|---|---|---|---|
| Drejer | Carbide, PCD | Vc =150-400 m/min, f =0.1-0.4 mm/rev | Let at opnå god overfladefinish, moderat værktøjstøj |
| Boring | Carbide, tinbelagt | Vc =60-150 m/min, f =0.15-0.35 mm/rev | Gennemsigtige øvelser anbefales, gode til dybe huller |
| Fræsning | Carbide, HSS | Vc =200-600 m/min, fz =0.1-0.25 mm | Høj-positive rake-vinkelværktøjer, stor dybde af snit, højt foder |
| Tapping | HSS-e-PM, ticn coated | Vc =15-30 m/min | Korrekt smøring til god trådkvalitet |
| Reaming | Carbide, HSS | Vc =50-100 m/min, f =0.2-0.5 mm/rev | H7/H8 Tolerance opnåelig |
| Savning | Carbide-Tipped Blade | Vc =800-2000 m/min | Effektiv skæring til barer med stor diameter |
Fremstillingsvejledning:
Machinability Rating: 70% (1100 aluminium=100%), lidt lavere bearbejdning i stammehærdede frister
Chipdannelse: Gummy chips, har en tendens til at vikle rundt om værktøjer, kræver gode chipbrydere
Kølevæske: Vandopløselig skærevæske ({1}}% koncentration), afkøling af høj strømningshastighed
Værktøjsslitage: Moderat, regelmæssig værktøjsinspektion nødvendig
Svejsbarhed: Fremragende med TIG og MIG -svejsning, en af de bedste svejselige aluminiumslegeringer
Koldt arbejde: God formbarhed i O Temperat i H111 Temper
Varmt arbejde: Anbefalet temperaturområde 300-400 grad
Stresskorrosion Cracking: O, H111, H112 Tempers har fremragende modstand mod stresskorrosion revner
Kryogene egenskaber: bevarer eller forbedrer styrke og sejhed ved ekstremt lave temperaturer
7. Korrosionsmodstand og beskyttelsessystemer
| Miljøtype | Modstandsvurdering | Beskyttelsesmetode | Forventet præstation |
|---|---|---|---|
| Industriel atmosfære | Fremragende | Ren overflade | 20+ år |
| Marine atmosfære | Fremragende | Ren overflade | 15-20+ år |
| Havvands nedsænkning | Meget god | Katodisk beskyttelse eller maleri | 10-15+ år med vedligeholdelse |
| Høj luftfugtighed | Fremragende | Ren overflade | 20+ år |
| Stresskorrosion | Fremragende | Passende temperamentvalg (H111/H112/H321) | Ekstremt lav følsomhed |
| Eksfoliering | Fremragende | Standardbeskyttelse | Ekstremt lav følsomhed |
| Galvanisk korrosion | God | Korrekt isolering | Omhyggelig design med forskellige metaller |
Muligheder for overfladebeskyttelse:
Anodisering:
Type II (svovlsik): 10-25 μm tykkelse, giver yderligere beskyttelse og æstetik
Type III (Hard): 25-75 μm tykkelse, øger slidbestandigheden og hårdheden
Farvning og forsegling: Forbedrer æstetik og korrosionsbestandighed
Konverteringsbelægninger:
Chromate-konverteringsbelægninger (MIL-DTL -5541): Fremragende base til maling eller klæbemidler
Kromfrie alternativer: Miljømæssigt kompatible
Malingssystemer:
Epoxy Primer + Polyurethane Topcoat: giver fremragende langvarig beskyttelse, især til marine applikationer
Antifouling Paint: For nedsænkede dele af skibe
8. Fysiske egenskaber til teknisk design
| Ejendom | Værdi | Designovervejelse |
|---|---|---|
| Densitet | 2,66 g/cm³ | Letvægtsdesign, tyngdekraftkontrol |
| Smelteområde | 575-635 grad | Svejsning og støbningsparametre |
| Termisk ledningsevne | 121 W/m·K | Termisk styring, varmeoverførselsdesign |
| Elektrisk ledningsevne | 34% IACS | Elektrisk ledningsevne i elektriske anvendelser |
| Specifik varme | 897 j/kg · k | Termisk masse og varmekapacitetsberegninger |
| Termisk ekspansion (CTE) | 24.0 ×10⁻⁶/K | Dimensionelle ændringer på grund af temperaturvariationer |
| Youngs modul | 70,0 GPa | Beregninger og stivhedsberegninger |
| Poissons forhold | 0.33 | Strukturanalyseparameter |
| Dæmpningskapacitet | Moderat | Vibration og støjkontrol |
Designovervejelser:
Driftstemperaturområde: -200 grad til +80 grad (ydelse nedbrydes over dette)
Kryogen ydeevne: opretholder eller forbedrer styrke og sejhed ved ekstremt lave temperaturer, ideelt til kryogene strukturelle materialer
Magnetiske egenskaber: Ikke-magnetisk
Genanvendelighed: 100% genanvendelig med høj skrotværdi
Formbarhed: Godt i O Temperat i H111 Temper
Dimensionel stabilitet: God dimensionel stabilitet efter smedning og stresslindring
Forhold mellem styrke og vægt: fordelagtigt i applikationer, der kræver høj styrke og korrosionsbestandighed
9. Kvalitetssikring og testning
Standard testprocedurer:
Kemisk sammensætning:
Optisk emissionsspektroskopi
Røntgenfluorescensanalyse
Bekræftelse af alle større elementer og urenhedsindhold
Mekanisk test:
Trækundersøgelse (langsgående, tværgående og radial)
Hårdhedstest (Brinell, flere placeringer)
Impact Testing (Charpy V-notch, især til kryogene anvendelser)
Træthedstest (efter behov)
Ikke -destruktiv test:
Ultrasonisk inspektion (100% volumetrisk pr. ASTM B594/E2375 eller AMS 2630)
Eddy Current Testing (overflade og næsten overfladefejl)
Penetrantinspektion (overfladefejl)
Radiografisk test (interne makroskopiske defekter)
Mikrostrukturel analyse:
Bestemmelse af kornstørrelse
Udfældning og intermetallisk evaluering
Verifikation af kornstrømningsmønster
Stress korrosionsfølsomhedstest
Dimensionel inspektion:
CMM (Koordinatmålingsmaskine) Verifikation
Diameter, længde, rethed, ovalitet osv. .
Standard certificeringer:
Materiale testrapport (en 10204 3.1 eller 3.2)
Kemisk analysecertificering
Mekaniske egenskabscertificering
Varmebehandling/smedningscertificering
Ikke -destruktiv testcertificering
Overensstemmelse med ASTM B247 (smedt bar), AMS 4114, en aw -5083 osv. .
10. Applikationer og designovervejelser
Primære applikationer:
Marine industri:
Skibsbygning og yachtkonstruktion (skrogstrukturer, master, dækudstyr)
Offshore -boreplatformstrukturer
Afsaltningsudstyr
Ubådkomponenter
Kryogen teknik:
Likefierede naturgas (LNG) opbevaringstanke og overførselsrørledninger
Aerospace kryogene brændstoftanke
Ultra-lavt temperaturudstyrskomponenter
Transportindustri:
Jernbanekøretøjer (højhastighedstoglegemer, fragtbiler)
Automotive brændstoftanke og strukturelle komponenter
Tankskibe, bulkmaterialebærere
Militær og forsvar:
Pansrede køretøjsstrukturer
Navalskib og ubådkomponenter
Militære broer
Trykfartøjer:
Medium til højtryksskibe
Luftfartstrykkar
Designfordele:
Fremragende korrosionsbestandighed, især i marine og industrielle miljøer
Overlegen svejsbarhed, høj svejsestyrke uden behov for varmebehandling efter svejsning
Enestående kryogen sejhed med forbedrede egenskaber ved ekstremt lave temperaturer
Høj styrke og god duktilitet, der er egnet til strukturelle komponenter
Smedningsprocessen optimerer kornstrøm og intern kvalitet
Fremragende modstand mod stresskorrosion revner og eksfolieringskorrosion
Letvægt, bidrager til energibesparelser og reduktion af emission
Ikke-magnetisk, egnet til specifikke applikationer
Designbegrænsninger:
Ikke styrket af varmebehandling
Lavere styrke sammenlignet med 2xxx og 7xxx-serien højstyrke legeringer
Langtidsbrug over 65 grader kan føre til sensibilisering (mg₂al₃ nedbør), hvilket øger modtageligheden for at stresse korrosion; H111 eller H321 Tempers skal vælges
Bearbejdelighed er ikke så god som legeringer som 6061
Relativt højere omkostninger
Økonomiske overvejelser:
Materiale med højt ydeevne, højere startomkostninger, men lange levetid og lave vedligeholdelsesomkostninger
Fremragende korrosionsbestandighed reducerer langtidsbeskyttelsesbehov
God svejsbarhed sænker omkostningerne ved at fremstille komplekse strukturer
Letvægtsegenskaber hjælper med at reducere transportbrændstofomkostninger
Bæredygtighedsaspekter:
100% genanvendelig effektivitet med høj ressourceudnyttelse
Produktionsprocesser i aluminium bliver mere og mere miljøvenlige med reduceret energiforbrug
Lang levetid reducerer affaldsgenerering
Vejledning til materialevalg:
Vælg 5083, når de højeste niveauer af korrosionsmodstand, svejsbarhed og kryogen ydeevne kræves
5083 er ideel, når der er behov for høj styrke til service i marine miljøer
For strukturer, der serverer langsigtet ved temperaturer over 65 grader, skal H111 eller H321 frister vælges
Overvej 7xxx -serie legeringer, når højere styrke er af afgørende betydning, og korrosionsmodstand eller kryogen ydeevne er ikke primære bekymringer
Populære tags: 5083 Forged Aluminium Round Bar, Kina 5083 Forged Aluminium Round Bar Producenter, leverandører, fabrik
Send forespørgsel








