Литой алюминиевый лист 5083 — это алюминиевая пластина, полученная методом литья с использованием алюминиевого сплава 5083 в качестве основного материала. Благодаря применению технологии точного литья, алюминиевый лист 5083 может иметь идеально ровную поверхность (например, сверхплоскую прецизионную литую алюминиевую пластину), отвечающую требованиям одноэтапной формовки сложных конструкционных деталей, при этом сохраняя усталостную прочность исходного материала и хорошие характеристики холодной обработки.
Алюминиевый сплав 5083 — это нетермообрабатываемый алюминиево-магниевый сплав, сочетающий в себе высокую прочность, превосходную устойчивость к морской и химической коррозии, хорошую свариваемость и обрабатываемость, а также стабильность размеров. Он идеально подходит для корпусов судов, инструментальных и крепежных плит, архитектурной облицовки и промышленных компонентов.
Литой алюминиевый сплав 5083 относится к серии алюминиево-магниевых сплавов 5000. Механизм его упрочнения достигается за счет холодной обработки и упрочнения твердым раствором, а не за счет дисперсионного упрочнения. Литье с последующей прецизионной шлифовкой позволяет получать пластины без напряжений со строгим контролем размеров, а допуски на плоскостность обычно составляют ±0, 005 дюйма, что критически важно для применения в пресс-формах и оснастке.
Литой алюминиевый лист марки 5083 — это экономичное решение для применений, требующих сбалансированного сочетания прочности, коррозионной стойкости и свариваемости. Он подходит для морской, промышленной и военной отраслей, имеет специальные сертификаты и является предпочтительным выбором для инженеров и производителей.
Почему прецизионный литой алюминиевый лист 5083 предпочтительнее для обработки толстых листов?
Высокоточная литая алюминиевая пластина марки 5083 демонстрирует превосходные характеристики с точки зрения однородности, стабильности обработки и устойчивости к высоким температурам, что делает ее идеальным выбором для высокоточной обработки толстых листов.
Выдающаяся однородность характеристик
Сплав 5083 (5A83) — это нетермообрабатываемый упрочненный алюминиевый сплав, обладающий высокооднородной микроструктурой и свойствами по всей толщине. В отличие от него, у сплава 6061-T6 с увеличением толщины значительно снижается закаливаемость, что приводит к более низкой прочности и твердости в сердцевине по сравнению с поверхностью. В свою очередь, сплав 5083 (5A83) сохраняет однородные внутренние и внешние свойства независимо от толщины, что делает его более подходящим для толстых пластин и высокоточной обработки.
Чрезвычайно низкое остаточное напряжение, минимальный риск деформации
Высокоточная литая алюминиевая пластина 5083 (5A83) изготавливается из больших слитков алюминиевого сплава, которые подвергаются высокотемпературному отжигу для полного устранения внутренних напряжений перед распиловкой на пластины. Этот процесс снижает остаточные напряжения до чрезвычайно низкого уровня, что делает ее одной из алюминиевых пластин с наименьшей деформацией при механической обработке из всех доступных на сегодняшний день. В процессе механической обработки не требуется дополнительная термическая обработка, что позволяет осуществлять однократную формовку и значительно повышает эффективность обработки и стабильность размеров.
Превосходная высокотемпературная стабильность
При температуре алюминиевого сплава 6061 выше примерно 170 °C его прочность и твердость быстро снижаются, исходная упрочненная термообработкой микроструктура разрушается, и свойства трудно восстановить после охлаждения. В отличие от него, сплав 5083 (5A83), как не подвергающийся термообработке упрочненный сплав, демонстрирует гораздо более медленное снижение характеристик при повышенных температурах. После охлаждения до комнатной температуры его прочность и твердость в основном восстанавливаются до исходного уровня, что делает его более подходящим для применения в толстостенных конструкциях, требующих повышения температуры или термической обработки.
Химический состав литой алюминиевой пластины 5083
Типичные легирующие элементы
- Алюминий (Al): остальное (≈92, 6–95, 6 мас. %)
- Магний (Mg): 4, 0–4, 9 мас. %
- Марганец (Mn): 0, 4–1, 0 мас. %
- Хром (Cr): 0, 05–0, 25 мас. %
- Кремний (Si): ≤ 0, 4 мас. %
- Железо (Fe): ≤ 0, 4 мас. %
- Медь (Cu): ≤ 0, 1 мас. %
- Титан (Ti): ≤ 0, 15 мас. %
- Цинк (Zn): ≤ 0, 25 мас. %
Физические свойства литой алюминиевой пластины 5083
- Плотность: 2, 66–2, 65 г/см³
- Температура плавления: ≈570 °C
- Модуль упругости: ≈70–72 ГПа
- Теплопроводность: 110–130 Вт/м·К
- Коэффициент теплового расширения: ≈23, 3–25 × 10⁻⁶/K
- Электрическое сопротивление: ≈0, 58 × 10⁻⁶ Ом·м
Механические свойства литой алюминиевой пластины 5083
- Предел прочности на растяжение: 290–317 МПа (42–46 ksi)
- Предел текучести (смещение 0, 2%): 145–228 МПа (21–33 ksi)
- Относительное удлинение при разрыве: 12–23% (варьируется в зависимости от состояния материала).
- Твердость (по Виккерсу): ~70–75 HV
- Вязкость разрушения: ≈43 МПа·м^½
- Предел усталости (R = -1): ≈159 МПа
Типичные состояния и сертификаты литой алюминиевой пластины марки 5083
- H116/H321: Морские сплавы с превосходной коррозионной стойкостью, сертифицированные классификационными обществами (ABS, DNV, LR и др.).
- H131/H32: Используется для броневых плит, соответствует военным стандартам MIL-DTL-46027 по защите транспортных средств и баллистической защите.
- O (отожженный): Обладает высокой пластичностью (14%), подходит для формования низкотемпературных резервуаров и сосудов под давлением.
- H111: Снятие внутренних напряжений для обеспечения стабильности размеров инструментов и приспособлений.
Коррозионная стойкость литой алюминиевой пластины 5083
Благодаря высокому содержанию магния и мелкозернистой структуре, сплав 5083 обладает превосходной устойчивостью к морской воде, промышленным химикатам и морской атмосфере. Он широко используется в корпусах судов, морских платформах и сосудах под давлением, где существует опасность образования точечных повреждений, вызванных хлоридами.
Производственные характеристики, обрабатываемость и свариваемость литой алюминиевой пластины марки 5083.
Литая пластина 5083 легко поддается механической обработке традиционными методами, обладает умеренной обрабатываемостью (индекс обрабатываемости приблизительно 30%) и превосходной чистотой поверхности после прецизионной шлифовки. Она полностью свариваема всеми стандартными методами (MIG, TIG, FSW), сохраняя высокую прочность после сварки с минимальным размягчением в зоне термического воздействия. Особенно подходит для сварки трением с перемешиванием, сохраняя микроструктуру и уменьшая деформацию. Кроме того, ее можно анодировать для образования равномерного оксидного слоя, который повышает проводимость и обеспечивает декоративное или защитное покрытие.
Стандарты и технические условия для литой алюминиевой пластины 5083
Алюминиевые плиты и листы обычно поставляются в соответствии со стандартами ASTM B209 и ASME SB 209, с обозначением в Единой системе нумерации UNS A95083. Обозначения состояния включают O (отожженный), H111 и H112, указывающие на незначительное упрочнение при деформации для повышения формуемости или прочности.
Типичные области применения литой алюминиевой пластины 5083
- Инструменты и приспособления: Прецизионно отшлифованные опорные плиты для фрезерования на станках с ЧПУ, литейные формы и прецизионные шаблоны.
- Архитектура: наружные стены, навесные стены, навесы и декоративные панели (для защиты от непогоды и эстетических целей).
- Отрасль: Резервуары для хранения, сосуды под давлением, конвейерные желоба и компоненты пищевого оборудования (соответствующие стандартам для контакта с пищевыми продуктами).
- Транспорт: Полы для прицепов, кузова грузовиков, рамы автобусов и легкие конструкционные панели.
- Морская техника: корпуса, палубы, кронштейны и морские платформы.
Производственные преимущества литой алюминиевой пластины 5083
- Стабильность размеров: Прецизионное фрезерование с допусками до ±0, 2 мм, минимизирующее деформацию в процессе обработки.
- Качество поверхности: Пресс-формовочные плиты с шероховатостью поверхности (Ra) всего 0, 4 микрона, пригодные для обработки на станках с ЧПУ и изготовления пресс-форм.
- Индивидуальные размеры: толщина до 600 мм и ширина до 2200 мм, что соответствует требованиям крупномасштабного промышленного производства.
Наличие и формы поставки литой алюминиевой пластины 5083
Литые алюминиевые пластины марки 5083 доступны толщиной от 5 мм до 200 мм и более, шириной до 2, 5 метров, а длина может быть изменена в соответствии с требованиями заказчика. Обе стороны пластины подвергаются прецизионной шлифовке, как правило, с защитной пластиковой пленкой, а также доступны услуги по изготовлению пластин нестандартных размеров, фрезерованию или снятию фаски.
Контроль качества и термообработка литой алюминиевой пластины марки 5083.
Пластины 5083 ATP от Ellwood Specialty Metals проходят строгую сертификацию и отличаются чрезвычайно высокой плоскостностью (<0, 001 дюйма/12 дюймов), внутренней релаксацией напряжений и измельчением зерна для минимизации деформации. Все изделия проходят ультразвуковой контроль, проверку твердости и химический анализ в соответствии со стандартами ISO/ASTM.
Сочетая прочность, коррозионную стойкость, свариваемость и точную плоскостность, литая алюминиевая пластина 5083 широко используется в сложных условиях в морской, промышленной, архитектурной и литейной отраслях. Она предлагает инженерам надежное и экономически эффективное решение для работы в суровых условиях и выполнения высокоточных проектов.
Сравнение алюминия 5083 с другими сплавами.
| Свойство | 5083 | 6061 | 7075 |
| Коррозионная стойкость | Отличный (морской) | Умеренный | Хороший (требует нанесения покрытия) |
| Сила | Высокий | Умеренный | Очень высокий |
| Свариваемость | Отличный | Склонен к растрескиванию | Требуется предварительный нагрев |
| Обрабатываемость | Умеренный | Легкий | Испытывающий |
Рекомендации по выбору и обработке литой алюминиевой пластины 5083
При выборе и обработке пластин из алюминиевого сплава 5083 следует учитывать следующие моменты:
- Обратите внимание на степень закалки материала: свойства пластины тесно связаны с её «закалкой». К распространённым закалкам относятся O (отожженная) и H116/H321 (упрочненная деформацией), которые демонстрируют значительные различия в прочности и твёрдости. Например, предел текучести при закалке H321 может быть почти вдвое выше, чем при отожженной. При покупке необходимо чётко указывать обозначение закалки в соответствии с требованиями к прочности.
- Характеристики обработки: этот сплав обладает средней обрабатываемостью и не может быть упрочнен термической обработкой. При холодной обработке (например, при гибке) следует обращать внимание на его упрочнение, и для восстановления пластичности может потребоваться промежуточный отжиг.
