O alumínio 5454 combina resistência média a alta, excelente resistência à corrosão e boa soldabilidade — propriedades muito úteis para caminhões-tanque de combustível, produtos químicos e outros. Não é uma liga tratável termicamente; seu reforço é obtido por meio de trabalho a frio/endurecimento por deformação (ou seja, diferentes têmperas "H").
A chapa de alumínio 5454 para tanques é uma liga de alumínio de média resistência, resistente à corrosão e com boa soldabilidade, comumente usada na fabricação de defletores anti-oscilação e tanques de navios-tanque.
Para chapas de alumínio para tanques da liga 5454, a 5454-H111 é a preferida por oferecer alta conformabilidade, adequada para cascos de tanques, ou a 5454-H32/O por proporcionar excelente resistência à corrosão em tanques. Essa liga apresenta alta resistência mecânica, boa soldabilidade e excelente resistência à corrosão, tornando-a uma escolha ideal para tanques.
- A têmpera 5454-H111 proporciona um bom equilíbrio entre resistência e conformabilidade para cascos de tanques.
- O aço temperado 5454 O (recozido) é utilizado em aplicações que exigem máxima conformabilidade.
A principal compensação reside entre a conformabilidade da têmpera O e a resistência adicional da têmpera H111.
Especificações da chapa de alumínio 5454 para navios-tanque
| Liga | 5454 |
| Temperamento | 5454-H111, 5454-O |
| Faixa de espessura | 3, 0–12, 0 mm (comum: 5 / 6 / 8 mm) |
| Larguras comuns | 1000–2600 mm (máximo de 2600 mm ajuda a reduzir as juntas longitudinais) |
| Comprimentos comuns | 2000–12000 mm |
| Superfícies disponíveis | Moinho, Espelho |
| Padrões | EN 14286, ASTM B209 |
Aplicações e vantagens da liga de alumínio 5454 em navios-tanque
Quando utilizado em navios-tanque, o alumínio 5454 geralmente resiste à corrosão causada por diversos fluidos, incluindo certos derivados de petróleo, bem como à exposição ambiental.
Essa liga mantém um desempenho estável em temperaturas moderadas a altas (em vez de temperaturas extremamente baixas). As placas de alumínio 5454 com acabamento espelhado ou polido refletem a radiação solar, reduzindo assim o aumento da temperatura do tanque sob a luz solar.
As chapas de alumínio 5454 são utilizadas no casco de navios-tanque (paredes laterais, chapas do casco) e, por vezes, na cabine, defletores, anteparas e outras peças.
No entanto, para aplicações em temperaturas extremamente baixas (criogênicas), ligas como a 5083 podem ser preferíveis por apresentarem melhor resistência a baixas temperaturas.
- Estrutura principal do corpo do tanque: geralmente feita em têmpera H111, combinada com liga de alumínio 5083 para formar o corpo do tanque.
- Defletores anti-oscilação/defletores de óleo: O tratamento térmico O ou H111 é aplicado para atender a diferentes requisitos mecânicos e reduzir a oscilação do fluido durante o transporte.
- Componentes das rodas: alguns modelos utilizam placas de alumínio 5454 para fabricar as rodas, equilibrando leveza e resistência.
- Estruturas auxiliares para tanques: utilizadas em conjunto com classes como 5083 (corpo principal do tanque) e 5182 (tampas de extremidade) para criar uma estrutura geral leve e de alta resistência.
- Componentes resistentes à corrosão: adequados para o transporte de fluidos levemente corrosivos (como combustíveis ou matérias-primas químicas); sua resistência à corrosão pode prolongar a vida útil do tanque e reduzir os custos de manutenção.
| Componente | Temperamento recomendado | Grossura | Notas |
| Corpo do tanque | 5454-H111 / 5454-H32 | 5–8 mm | H111 para serviço padrão; H32 para alta temperatura ou carga pesada. |
| Cabeças / Capas | 5454-O | Da mesma espessura ou mais espessa que o corpo. | Tempera macia, fácil de fiar e moldar. |
| Defletores / Divisórias | 5454-O | aproximadamente 1 mm mais fino | Reduzir o peso, manter a resistência ao impacto. |
| Anteparas | 5454-O | 5–8 mm | Compartimentos separados garantem transporte independente. |
5454-H111 Alumínio para Fabricação de Corpo de Tanque
Vantagens:
Alta conformabilidade para fabricação de corpos de tanques.
Atende aos elevados requisitos de engenharia em termos de resistência e desempenho.
Desvantagens:
Requer temperaturas específicas de têmpera; consulte o fabricante para obter as especificações detalhadas.
5454-H32/O Alumínio para Vasos de Pressão e Tanques
Vantagens:
Excelente resistência à corrosão, especialmente em ambientes marinhos e químicos.
Resistência média a alta, adequada para estruturas soldadas, como vasos de pressão.
Desvantagens:
Dependendo do mercado, o custo pode ser superior ao de outras opções.
Outras Considerações
5182 Placa de alumínio para tanque
- Vantagens: Desenvolvido especificamente para o armazenamento e transporte de materiais perigosos, em conformidade com as mais recentes normas ADR. Alta resistência e resistência à corrosão.
- Desvantagens: Por ser especificamente projetado para o transporte de materiais perigosos, o preço pode ser mais elevado do que o de outras ligas.
5083 Placa de alumínio para tanque
- Vantagens: Frequentemente utilizado em navios-tanque devido à sua alta resistência e soldabilidade.
- Desvantagens: Em alguns ambientes, a resistência à corrosão pode ser ligeiramente inferior à do aço 5454.
Características do material da chapa de alumínio para tanques 5454
- Resistência à corrosão: Como um alumínio tipicamente resistente à ferrugem, a liga 5454 apresenta excelente desempenho em ambientes úmidos e químicos, tornando-a particularmente adequada para aplicações de transporte de combustível.
- Resistência e tenacidade: A resistência à tração é aproximadamente 20% maior do que a das chapas de alumínio 5052, mantendo ao mesmo tempo boa plasticidade e conformabilidade, o que facilita o processamento em estruturas de tanques.
- Desempenho de fabricação: Suporta corte, dobra, soldagem e outros processos, atendendo a requisitos personalizados para defletores anti-oscilação de tanques, defletores de óleo e outros componentes.
Seleção de têmpera de chapa de alumínio 5454 para navios-tanque
Para obter a melhor combinação de resistência e maleabilidade do casco do tanque, escolha o seguinte material:
Placa de alumínio 5454-H111
Vantagens:
Alta resistência e boa resistência à corrosão.
Excelente soldabilidade.
Boa usinabilidade e conformabilidade.
Mais resistente à corrosão do que o aço 5052.
Desvantagens:
A conformabilidade é menor do que na têmpera -O.
Para obter a máxima conformabilidade quando a resistência máxima não for necessária, escolha o seguinte material:
Placa de alumínio 5454-O:
Vantagens:
Excelente conformabilidade e plasticidade.
Alta resistência à corrosão.
Boa soldabilidade.
Desvantagens:
Menor resistência que a têmpera H111.
A durabilidade pode ser menor em aplicações de alta pressão.
Qual placa de alumínio 5454 é a ideal para você?
Se o seu foco principal for a resistência e durabilidade do corpo do tanque, especialmente para o transporte de líquidos perigosos ou de alta pressão, escolha o modelo 5454-H111.
Se o seu projeto exigir formas complexas ou se você priorizar a facilidade de conformação da chapa metálica, escolha o 5454-O, mas observe que, em comparação com o H111, o tanque final pode ser menos robusto.
Diferenças entre o acabamento bruto e o acabamento espelhado do alumínio 5454 para uso em tanques
Para economia e simplicidade, escolha o acabamento "Mill Finish": o mais barato, mais rápido de produzir e fácil de pintar. Adequado para o transporte de diesel ou gasolina comuns.
Para aplicações de alta qualidade e proteção solar, escolha o acabamento "Mirror Finish": adequado para regiões com forte incidência solar, como o Oriente Médio; ele pode reduzir a temperatura do tanque, diminuir a evaporação da gasolina e conferir uma aparência sofisticada.
Escolha o acabamento de fábrica:
- Custo-benefício e rapidez para produção em massa.
- A superfície precisa ser pintada.
- Adequado para o transporte de óleos comuns em ambientes não agressivos.
Escolha o acabamento espelhado:
- Suporta altas temperaturas e forte luz solar.
- Reduz a evaporação durante o transporte de fluidos voláteis.
- Confere uma aparência sofisticada.
| Dimensão de Requisito | Acabamento de fábrica | Acabamento espelhado |
| Custo e Eficiência | Bom – Baixo custo, adequado para produção em larga escala. | Ruim – O processo de polimento aumenta o custo. |
| Controle de temperatura | Fraco – Absorve mais calor, a temperatura do tanque sobe facilmente | Forte – Alta refletividade, reduz eficazmente a temperatura do tanque. |
| Mídia adequada | Adequado para temperatura ambiente e meios não corrosivos. | Adequado para meios voláteis (ex.: gás liquefeito) |
| Aparência | Visual industrial padrão | Bom – Premium e esteticamente agradável |
| Pós-processamento | A superfície é fácil de pintar e permite a realização de acabamentos secundários. | O acabamento espelhado serve como tratamento final. |
Composição química da chapa de alumínio 5454 para navios-tanque
| Elemento | Composição % |
| Si | 0, 25 |
| Fe | 0, 40 |
| Cu | 0, 10 |
| Mn | 0, 5-1, 0 |
| Mg | 2, 4-3, 0 |
| Cr | 0, 05-0, 20 |
| Ni | - |
| Zn | 0, 25 |
| Ti | 0, 20 |
| Al | Restante |
Propriedades mecânicas da chapa de alumínio 5454 para navios-tanque
| Temperamento | Espessura/mm | Resistência à tração /MPa | Resistência à tração não proporcional especificada/MPa | Alongamento após a ruptura/% | A50 mm | Raio de curvatura |
| O, H111 | 3, 00-6, 00 | 215-285 | ≥85 | ≥19 | - | 1, 0t |
| >6, 00-12, 00 | 215-285 | ≥85 | ≥19 | - | 2.0t |
Chapas de alumínio 5454 vs 5083 para aplicações em navios-tanque
| Item | Placa de alumínio 5454 | Placa de alumínio 5083 |
| Série de ligas | Al-Mg (teor médio de magnésio) | Al-Mg (alto teor de magnésio) |
| Resistência à tração típica | ≥215 MPa (temperatura H32) | ≥275 MPa (temperatura H32) |
| Resistência ao Escoamento Típica | ≥85 MPa (temperatura H32) | ≥125 MPa (temperatura H32) |
| Resistência à corrosão | Excelente, especialmente resistente à fissuração por corrosão sob tensão. | Excelente, especialmente resistente à corrosão da água do mar. |
| soldabilidade | Excelente, baixíssima tendência a fissuras na solda. | Bom, mas requer um controle mais rigoroso da entrada de calor. |
| Formabilidade | Bom | Bom (mas uma resistência maior causa um retorno elástico ligeiramente maior). |
| Temperatura máxima de serviço | ~150°C | ~65°C |
| Foco principal da aplicação | Corpos de navios-tanque, vasos de pressão, equipamentos químicos | Construção naval, equipamentos marítimos, tanques especiais, veículos militares |
Resistência versus resistência à corrosão:
O aço 5083 possui maior resistência (aproximadamente 20-30% superior à do 5454), o que significa que, para as mesmas exigências de carga, a espessura da parede poderia ser potencialmente reduzida, resultando em um design mais leve.
O aço 5454 possui resistência média, mas excelente resistência à fissuração por corrosão sob tensão. A fissuração por corrosão sob tensão (SCC) ocorre quando a tensão de tração e um meio corrosivo específico atuam em conjunto, causando fratura frágil; essa é uma consideração crítica para carrocerias de tanques sujeitas ao movimento de líquidos e vibrações rodoviárias.
Desempenho em altas temperaturas – Vantagem decisiva:
Essa é uma característica fundamental do aço 5454 em aplicações para tanques. Sua temperatura máxima de serviço contínuo pode atingir 150 °C, enquanto a resistência à corrosão sob tensão (SCC) do aço 5083 diminui significativamente acima de 65 °C.
A temperatura dos tanques pode aumentar durante o transporte de certos produtos químicos ou sob exposição prolongada ao sol em regiões quentes. Além disso, durante a soldagem, a zona afetada pelo calor experimenta altas temperaturas, e o aço 5454 mantém um desempenho mais estável nessas condições.
Soldabilidade e preferências regionais:
O aço 5454 apresenta soldabilidade muito estável, mantendo alta resistência pós-soldagem, baixa sensibilidade a trincas, uma janela de processo mais ampla e garantia de qualidade mais fácil.
O aço 5083 também apresenta boa soldabilidade, mas devido ao seu maior teor de magnésio, o controle inadequado da entrada de calor pode causar problemas de soldagem.
Isso explica em parte as preferências regionais: na América do Norte (por exemplo, nos centros de fabricação de navios-tanque do México), o foco está no desempenho geral equilibrado, na estabilidade do processo e na adaptabilidade a altas temperaturas, por isso o aço 5454 é comumente utilizado. Na Europa e em outras regiões, onde maior resistência, design leve e temperaturas ambientais moderadas são priorizados, o aço 5083 é mais frequentemente utilizado.
5454 Guia de Seleção e Aquisição de Chapas de Alumínio
Seleção de Materiais e Considerações de Fabricação
Ao selecionar e utilizar chapas de alumínio 5454 para a fabricação de tanques, os seguintes pontos também devem ser considerados:
- Preferências e seleção regionais: Diferentes regiões têm diferentes preferências em relação ao alumínio para navios-tanque. Por exemplo, as chapas de alumínio 5454 são mais comuns na América do Norte (como no México), enquanto a liga 5083 é mais prevalente na Europa, América do Sul e Ásia. As decisões devem ser baseadas nas exigências do mercado-alvo ou nas especificações específicas do cliente.
- Processo de soldagem profissional para garantir a qualidade: A qualidade da solda no casco do tanque é fundamental. Processos de soldagem automatizados profissionais podem controlar eficazmente a entrada de calor e, utilizando técnicas especiais como a autofusão sem preenchimento, reduzir significativamente os defeitos de porosidade na face posterior, melhorando a qualidade da solda e as taxas de aprovação.
- Confirme a certificação e as normas dos materiais: Ao comprar, certifique-se de que o fornecedor forneça certificações de materiais e relatórios de testes que atendam aos padrões de fabricação de tanques.
Como escolher a chapa de alumínio certa para o seu projeto de navio-tanque?
Prefira 5454 se:
O meio transportado é corrosivo ou quimicamente complexo.
O veículo opera principalmente em climas quentes, com grandes diferenças de temperatura entre o dia e a noite, ou sob exposição prolongada ao sol.
A estabilidade do processo de soldagem e a taxa de aprovação são prioridades máximas.
Seguindo as normas técnicas do mercado norte-americano ou padrões técnicos relacionados ao cliente.
Considere 5083 se:
Buscando extrema leveza e maior resistência (permitindo paredes mais finas de acordo com as regulamentações).
Transporte de meios não corrosivos ou muito pouco corrosivos (ex.: certos óleos refinados).
O ambiente de operação do veículo apresenta temperaturas moderadas.
Seguindo as tradições técnicas do mercado europeu ou de mercados relacionados.
Dicas práticas de aquisição e fabricação
- Esclarecer normas: Ao solicitar orçamentos e efetuar compras, especifique claramente as normas de materiais exigidas (por exemplo, ASTM B209, EN 485), a classe da liga (5454), a têmpera (H32), a tolerância de espessura e os requisitos dimensionais no contrato.
- Qualificações do fornecedor: Escolha fornecedores capazes de fornecer relatórios de testes de terceiros confiáveis (por exemplo, SGS) e verifique seu histórico de fornecimento para fabricantes de navios-tanque de renome.
- Qualificação do procedimento de soldagem: Antes da produção em massa, realize testes do procedimento de soldagem utilizando o lote específico de chapa de alumínio 5454 que você adquiriu. Determine o tipo ideal de arame de solda (por exemplo, ER5356), o gás de proteção, a corrente e os parâmetros de tensão para verificar a soldabilidade.
Perguntas frequentes sobre as placas de alumínio para tanques 5454
Por que a liga de alumínio 5454 é particularmente adequada para a fabricação de navios-tanque?
- Excelente resistência à corrosão: Resiste à corrosão causada por diversos produtos químicos, derivados de petróleo, alimentos e outros líquidos, garantindo a pureza do fluido transportado e uma longa vida útil ao próprio tanque.
- Boa resistência à fissuração por corrosão sob tensão: A fissuração por corrosão sob tensão é um modo de falha crítico sob pressão, vibração de transporte e tensões residuais de soldagem. A liga 5454 apresenta desempenho excepcional nesse aspecto, oferecendo alta segurança.
- Resistência média a alta: Mais resistente que a liga 5052 comumente utilizada, capaz de suportar a pressão interna do tanque e diversas cargas mecânicas durante o transporte, permitindo o desenvolvimento de tanques leves.
- Excelente soldabilidade: as juntas soldadas apresentam alta resistência, são menos propensas a fissuras e o processo de soldagem é maduro e confiável.
- Boa conformabilidade: Facilmente processado em formatos complexos de tanques por meio de estampagem, laminação e outros métodos.
Quais são as têmperas comuns das chapas de alumínio 5454 para navios-tanque?
- H32: Têmpera endurecida por deformação, 1/4 dura. Esta é a têmpera mais comumente usada, alcançando um bom equilíbrio entre resistência e conformabilidade.
- H34: Têmpera endurecida por deformação, dureza 1/2. Maior resistência que H32, adequada para áreas que exigem maior resistência.
- H111: Adequado para produtos com menor endurecimento por trabalho do que H11. Mantém boa conformabilidade.
- Têmpera O: Recozida, textura mais macia, melhor conformabilidade. Normalmente usada para componentes que exigem estampagem profunda ou deformação severa.
Quais são as diferenças entre a liga de alumínio 5454 e as ligas comuns 5052 e 5083?
| Propriedade | 5454 | 5052 | 5083 |
| Conteúdo de magnésio | Médio (2, 4-3, 0%) | Baixo (2, 2-2, 8%) | Alto (4, 0-4, 9%) |
| Força | Médio-alto | Médio | Muito alto |
| Resistência à corrosão | Excelente resistência à corrosão sob tensão. | Bom | Excelente, mas a sensibilidade à SCC é superior a 5454 em certos ambientes. |
| soldabilidade | Excelente | Bom | Excelente, mas com uma suscetibilidade ligeiramente maior a rachaduras a quente do que o 5454. |
| Aplicações | Caminhões-tanque rodoviários, carrocerias de caminhões-tanque para produtos químicos | Peças internas, componentes não pressurizados, construção | Navios, instalações marítimas, vasos de pressão |
- O aço 5454 é o "padrão ouro" para tanques rodoviários, alcançando o melhor equilíbrio entre resistência, resistência à corrosão e soldabilidade.
- O aço 5052 possui menor resistência e é frequentemente utilizado em aplicações menos exigentes ou em partes não pressurizadas de navios-tanque.
- O aço 5083 possui a maior resistência, mas seu custo e sensibilidade à corrosão sob tensão são relativamente mais elevados, tornando-o mais adequado para navios e vasos de pressão de baixa temperatura.
O que deve ser observado ao soldar placas de alumínio 5454?
Seleção do arame de solda: Normalmente, recomenda-se o uso de arame 5356 ou 5183.
Que tipo de fluido pode ser transportado pelas placas de alumínio para tanques do modelo 5454?
Devido à sua excelente resistência à corrosão, as chapas de alumínio 5454 são amplamente utilizadas no transporte de:
- Produtos petroquímicos (ex.: gasolina, diesel)
- Substâncias químicas (por exemplo, certos álcoois, aldeídos)
- Alimentos (ex.: óleo de cozinha, suco, bebidas alcoólicas)
- Outros líquidos não ácidos fortes ou alcalinos fortes
Nota importante: Antes de transportar determinados produtos químicos, é necessário confirmar a compatibilidade do meio com a liga de alumínio para evitar reações corrosivas.