Samme familie, forskjellig evne
Begge legeringene sitter i 5xxx Al-Mg-familien, og begge leveres som plate og plate under ASTM B209/B209M, men magnesiumnivåene deres skiller dem inn i forskjellige ytelsesklasser. 5052 bærer 2,2-2,8 % magnesium og 0,15-0,35 % magnesium, 0,15-0,35 %. 0,40-1,00 % mangan og 0,05-0,25 % krom. Det ekstra magnesium og mangan er grunnen til at 5083 blir behandlet som en strukturell marin legering mens 5052 blir behandlet som en generell og lett strukturlegering.
Substitusjon er derfor en designbeslutning, ikke en lagerbeslutning. Å endre 5083 til 5052 i en lastbærende del reduserer styrken med omtrent 30–40 % og fjerner samsvar med ASTM B928/B928M der den spesifikasjonen er påberopt.
Eiendomssammenligning
| Eiendom | 5052 | 5083 |
|---|---|---|
| Magnesiuminnhold, % | 2.2-2.8 | 4.0-4.9 |
| Typisk temperament | O, H32, H34, H112 | O, H111, H112, H116, H321 |
| Strekkfasthet min, MPa | 215 (H32) | 275 (H111), 305 (H116/H321) |
| 0,2 % bevisspenning min, MPa | 170 (H32) | 125 (H111), 215 (H116/H321) |
| Tetthet, g/cm³ | 2.68 | 2.66 |
| Relativ råvarekostnad | Senke | Høyere, vanligvis med 10–15 % |
| Formbarhet | Utmerkede, tette radier | Moderat, større radier og mer tilbakespring |
| Sjøvannskvalifisering | God generell motstand | Formelt kvalifisert gjennom ASTM B928 og ASTM G67 |
Tetthetstallene er nærme nok til at vekten sjelden er den avgjørende faktoren; styrke, sveisbarhet og formingskostnad dominerer valget.
Hvor utveksling er trygt og hvor det ikke er
Trygg å nedgradere til 5052: innvendige foringer, kanalføringer, vern, ikke-strukturelle paneler, skap, skilt, småbåtinteriør og generelt platearbeid.
Krever re-engineering: trykk-skall, tankskall, løfteutstyr, chassis og rammeelementer, alt som er utsatt for tretthetssykluser.
Ikke akseptabelt: skrogbelegg og primærstruktur, sjøvanns-våt struktur spesifisert mot ASTM B928/B928M, og enhver del der tegningen angir 5083 etter legering og temperament.
Oppgradering til 5083 når 5052 ville gjøre det: teknisk forsvarlig, men øker kostnadene, øker formingsvansker og kan innføre strengere sveisekrav som verkstedet kanskje ikke trenger.
Et vanlig og effektivt kompromiss på større fartøy er blandet konstruksjon: 5083 for primære konstruksjonselementer og 5052 for innvendig tilpasning-ut og ikke-last-bekledning.
Sveising og formingsforskjeller
5083 trenger mer oppmerksomhet på sveisestasjonen. Det høyere magnesiuminnholdet betyr mer seig overflateoksid, så fjerning av oksid og avfetting umiddelbart før sveising er kritisk; den trenger også mer varmetilførsel, noe som øker forvrengningen, og den er mer utsatt for porøsitet med mindre renheten for beskyttelsesgassen er høy. Standard praksis er å bruke ER5183 eller ER5356 fyllstoff i henhold til AWS A5.10 for 5083, mens 5052 godtar ER5356 eller ER4043 lett.
Bevaring av etter-sveisestyrke er likevel bra for begge legeringene, med 5083 sveisede skjøter som beholder en høyere andel basemetallstyrke enn 5052 i sammenlignbare tykkelser. På formingssiden vinner 5052 klart: mindre bøyeradius, mindre tilbakefjæring og bedre oppførsel i press- og rulleoperasjoner.
Korrosjonsplikt trenger også en temperatursjekk. 5083 i H116 og H321-tempereringene er begrenset til ca. 65 grader kontinuerlig drift, over hvilken stabilisert H321 eller en annen legeringsfamilie foretrekkes. 5052 i H32 er ikke begrenset av den samme sensibiliseringsmekanismen og brukes ofte i moderat varm drift.
Kvalitetsdokumentasjon og bestillingspunkter
Angi legering, temperament, tykkelse, bredde, lengde og kanttilstand, med gjeldende standard (ASTM B209/B209M, GB/T 3880.2 eller EN 485-2).
For sjøplikt, bestill mot ASTM B928/B928M og krev ASTM G67 massetapresultater på partiet.
Bekreft om delen er sveiset etter levering; i så fall må du avtale tilsatsmetall og kvalifisert sveiseprosedyre på forhånd.
Krev EN 10204 3.1 mølletestsertifikater med varmenummer og mekaniske resultater.
Sjekk tykkelsestoleranseklasse og krav til planhet før skjæring, spesielt for tynnplate som brukes som gulv eller kledning.
En kort kvalifiseringsprøve på skrot med samme temperament er den billigste måten å bekrefte bøyeradius og sveiseparametere før man forplikter seg til en erstatning i produksjonen.
Ofte stilte spørsmål
Spørsmål: Kan 5052 og 5083 plate erstattes direkte med hverandre?
A: Bare etter teknisk gjennomgang. 5083 er omtrent 40 % sterkere og er det kvalifiserte marine strukturelle alternativet; 5052 er mer formbar og billigere, men har lavere styrke.
Spørsmål: Hvilken legering er bedre for skipsbygging?
A: For sjøvanns-våt skrogstruktur og fartøyer hvor tretthet og salteksponering har betydning, 5083 i H116 eller H321 til ASTM B928/B928M; for interiør og små håndverksoverbygg er 5052-H32 ofte tilstrekkelig og mer økonomisk.
Spørsmål: Er 5083 vanskeligere å sveise enn 5052?
A: Ja. Den trenger mer varmetilførsel, renere overflater og tettere porøsitetskontroll, og den krever høy-argonskjerming og ER5183 eller ER5356 fyllstoff i henhold til AWS A5.10.
Spørsmål: Hvordan er de to legeringene sammenlignet når det gjelder levetid for sjøvann?
A: Begge motstår sjøvann godt når de brukes riktig, men bare 5083 er verifisert mot ASTM B928/B928M korrosjonskravene, inkludert ASTM G67 massetapstesting, så det er legeringen som er valgt der en definert levetid må demonstreres.
Q: Hva er prisforskjellen?
A: 5083-plate er vanligvis 10-15 % dyrere enn 5052 for tilsvarende tykkelse, og den koster også mer å forme, noe som favoriserer 5052 i ikke-strukturelle bruksområder.
Spørsmål: Kan de to legeringene sveises til hverandre i en struktur?
A: Ja, de er metallurgisk kompatible og kan skjøtes med ER5356 filler til AWS A5.10, men galvaniske forskjeller og stivhetsforskjeller bør vurderes i utformingen av skjøten.
