Алюминий марки 5454 сочетает в себе среднюю и высокую прочность, отличную коррозионную стойкость и хорошую свариваемость — эти свойства очень полезны для цистерн для перевозки топлива, химикатов и других грузов. Этот сплав не подлежит термической обработке; его прочность достигается путём холодной обработки давлением/деформационного упрочнения (т.е. различных отпусков «H»).
Алюминиевый лист 5454 для нефтяных танкеров представляет собой материал из алюминиевого сплава средней прочности, стойкий к коррозии и хорошо свариваемый, обычно используемый для изготовления противооткатных перегородок и резервуаров нефтяных танкеров.
Для алюминиевых листов 5454 для танкеров предпочтителен сплав 5454-H111, поскольку он обладает высокой формуемостью, подходящей для корпусов танкеров, или сплав 5454-H32/O, поскольку он обеспечивает отличную коррозионную стойкость для танкеров. Этот сплав отличается высокой прочностью, хорошей свариваемостью и превосходной коррозионной стойкостью, что делает его идеальным выбором для танкеров.
- Закалка 5454-H111 обеспечивает хорошее соотношение прочности и формуемости для кузовов цистерн.
- 5454 O-закалка (отожженная) используется в случаях, когда требуется максимальная формуемость.
Основной компромисс заключается в выборе между формуемостью состояния О и дополнительной прочностью состояния Н111.
Технические характеристики алюминиевого листа 5454 для нефтяного танкера
| Сплав | 5454 |
| Характер | 5454-H111, 5454-O |
| Диапазон толщин | 3, 0–12, 0 мм (обычно: 5 / 6 / 8 мм) |
| Распространенные значения ширины | 1000–2600 мм (макс. 2600 мм позволяет уменьшить продольные швы) |
| Распространенные длины | 2000–12000 мм |
| Доступные поверхности | Мельница, Зеркало |
| Стандарты | EN 14286, ASTM B209 |
Применение и преимущества алюминиевого сплава 5454 в нефтяных танкерах
При использовании в нефтяных танкерах алюминий марки 5454, как правило, устойчив к коррозии, вызываемой различными жидкостями, включая некоторые нефтепродукты, а также к воздействию окружающей среды.
Этот сплав сохраняет стабильные эксплуатационные характеристики при умеренных и высоких температурах (а не при экстремально низких). Алюминиевые пластины 5454 с зеркальной или полированной обработкой поверхности способны отражать солнечное излучение, тем самым снижая повышение температуры бака под воздействием солнечных лучей.
Алюминиевые листы 5454 используются для изготовления кузовов нефтяных танкеров (боковые стенки, обшивка), а иногда и для кабин, перегородок, переборок и других деталей.
Однако для применений в условиях крайне низких температур (криогенных) предпочтительными могут оказаться такие сплавы, как 5083, поскольку они обладают лучшей вязкостью при низких температурах.
- Основная конструкция корпуса бака: обычно используется закалка H111 в сочетании с алюминиевым сплавом 5083 для формирования корпуса бака.
- Противоскользящие перегородки / масляные перегородки: применяется закалка O или обработка H111 для соответствия различным механическим требованиям и уменьшения расплескивания жидкости во время транспортировки.
- Компоненты колес: в некоторых моделях для изготовления колес используются пластины из алюминия 5454, что обеспечивает баланс между легкостью и прочностью.
- Вспомогательные конструкции резервуаров: используются вместе с такими марками, как 5083 (основной корпус резервуара) и 5182 (торцевые крышки) для создания легкой, высокопрочной общей конструкции.
- Коррозионностойкие компоненты: подходят для транспортировки слабоагрессивных сред (например, топлива или химического сырья); их коррозионная стойкость позволяет продлить срок службы резервуара и снизить затраты на техническое обслуживание.
| Компонент | Рекомендуемый темперамент | Толщина | Примечания |
| Корпус танка | 5454-H111 / 5454-H32 | 5–8 мм | H111 для стандартных условий эксплуатации; H32 для высоких температур или больших нагрузок |
| Головки / Крышки | 5454-О | Такой же или толще, чем тело | Мягкий, легко поддается прядению и формовке |
| Перегородки / перегородки | 5454-О | ≈на 1 мм тоньше | Уменьшите вес, сохраните ударопрочность |
| Переборки | 5454-О | 5–8 мм | Отдельные отсеки обеспечивают независимую транспортировку |
Алюминий 5454-H111 для изготовления корпуса резервуара
Преимущества:
Высокая формуемость при изготовлении корпусов цистерн.
Соответствует высоким инженерным требованиям по прочности и производительности.
Недостатки:
Требуются определенные температуры отпуска; для получения подробных спецификаций обратитесь к производителю.
Алюминий 5454-H32/O для сосудов высокого давления и танкеров
Преимущества:
Отличная коррозионная стойкость, особенно в морской и химической среде.
Прочность от средней до высокой, подходит для сварных конструкций, таких как сосуды под давлением.
Недостатки:
В зависимости от рынка стоимость может быть выше, чем у других вариантов.
Другие соображения
5182 Алюминиевая пластина для танкера
- Преимущества: Разработаны специально для хранения и транспортировки опасных материалов, соответствуют последним требованиям ADR. Высокая прочность и коррозионная стойкость.
- Недостатки: Поскольку он специально разработан для перевозки опасных материалов, цена может быть выше, чем у других сплавов.
5083 Алюминиевая пластина для танкера
- Преимущества: Часто используется для танкеров из-за высокой прочности и свариваемости.
- Недостатки: В некоторых средах коррозионная стойкость может быть немного ниже, чем у 5454.
Характеристики материала алюминиевой пластины для танкера 5454
- Коррозионная стойкость: как типичный устойчивый к ржавчине алюминий, сплав 5454 прекрасно себя проявляет во влажных и химических средах, что делает его особенно подходящим для использования в топливной транспортировке.
- Прочность и вязкость: прочность на разрыв примерно на 20% выше, чем у алюминиевых листов 5052, при этом сохраняется хорошая пластичность и формуемость, что позволяет легко перерабатывать его в конструкции резервуаров.
- Производительность изготовления: поддерживает резку, гибку, сварку и другие процессы, удовлетворяя индивидуальные требования к противооткидным перегородкам для танкеров, масляным перегородкам и другим компонентам.
Выбор закалки алюминиевых пластин 5454 для танкеров
Для наилучшего сочетания прочности и формуемости корпуса цистерны выбирайте следующий материал:
Алюминиевая пластина 5454-H111
Преимущества:
Высокая прочность и хорошая коррозионная стойкость.
Отличная свариваемость.
Хорошая обрабатываемость и формуемость.
Более устойчив к коррозии, чем 5052.
Недостатки:
Формуемость ниже, чем при состоянии -0.
Для максимальной формуемости, когда не требуется высокая прочность, выбирайте следующий материал:
Алюминиевая пластина 5454-O:
Преимущества:
Отличная формуемость и пластичность.
Высокая коррозионная стойкость.
Хорошая свариваемость.
Недостатки:
Прочность ниже, чем у стали H111.
Долговечность может снижаться при использовании в условиях высокого давления.
Какая алюминиевая пластина 5454 подойдет именно вам?
Если для вас главными характеристиками являются прочность и долговечность корпуса цистерны, особенно при транспортировке опасных или находящихся под высоким давлением жидкостей, выбирайте 5454-H111.
Если ваша конструкция требует сложных форм или вы отдаете приоритет простоте формовки металлического листа, выбирайте 5454-O, но учтите, что по сравнению с H111 конечный бак может оказаться менее прочным.
Различия в финишной обработке алюминия 5454 и зеркальной полировке для использования на нефтяных танкерах
Для экономии и простоты выбирайте «Mill Finish»: самый дешёвый, быстрый в производстве и лёгкий в покраске. Подходит для перевозки обычного дизельного топлива или бензина.
Для высокотехнологичных применений и защиты от солнца выбирайте «Mirror Finish»: подходит для регионов с ярким солнечным светом, таких как Ближний Восток; может снизить температуру в баке, уменьшить испарение бензина и придает превосходный внешний вид.
Выберите финишную обработку:
- Экономически эффективно, быстро для массового производства
- Поверхность требует покраски
- Подходит для транспортировки обычных масел в неагрессивных средах.
Выберите зеркальную отделку:
- Выдерживает высокие температуры и яркий солнечный свет
- Уменьшает испарение при транспортировке летучих сред
- Достигает высококлассного внешнего вида
| Измерение требований | Отделка мельницы | Зеркальная отделка |
| Стоимость и эффективность | Хорошо – Низкая стоимость, подходит для крупномасштабного производства | Плохо – процесс полировки увеличивает стоимость |
| Контроль температуры | Слабый – поглощает больше тепла, температура в баке легко повышается | Сильный – высокая отражательная способность, эффективно снижает температуру в резервуаре |
| Подходящие носители | Подходит для использования при температуре окружающей среды, в неагрессивных средах. | Подходит для летучих сред (например, сжиженного газа) |
| Появление | Стандартный промышленный вид | Хорошо – Премиум и эстетически приятный |
| Постобработка | Поверхность легко поддается покраске и вторичной обработке. | Зеркальная отделка служит в качестве окончательной обработки. |
Химический состав алюминиевого листа 5454 для нефтяного танкера
| Элемент | Состав % |
| Си | 0, 25 |
| Фе | 0, 40 |
| Cu | 0, 10 |
| Мн | 0, 5-1, 0 |
| Мг | 2.4-3.0 |
| Кр | 0, 05-0, 20 |
| Ни | - |
| Zn | 0, 25 |
| Ти | 0, 20 |
| Эл | Остаток |
Механические свойства алюминиевого листа 5454 для нефтяных танкеров
| Характер | Толщина/мм | Прочность на растяжение /МПа | Указанная непропорциональная прочность на растяжение/МПа | Удлинение после разрыва/% | А50 мм | Радиус изгиба |
| О, H111 | 3.00-6.00 | 215-285 | ≥85 | ≥19 | - | 1, 0т |
| >6.00-12.00 | 215-285 | ≥85 | ≥19 | - | 2, 0 т |
Алюминиевые пластины 5454 и 5083 для применения на танкерах
| Элемент | Алюминиевая пластина 5454 | Алюминиевая пластина 5083 |
| Серия сплавов | Al-Mg (среднее содержание магния) | Al-Mg (высокое содержание магния) |
| Типичная прочность на растяжение | ≥215 МПа (закалка Н32) | ≥275 МПа (отпуск H32) |
| Типичный предел текучести | ≥85 МПа (отпуск H32) | ≥125 МПа (закалка H32) |
| Коррозионная стойкость | Отличная, особенно стойкая к коррозионному растрескиванию под напряжением | Превосходная, особенно устойчива к коррозии в морской воде |
| Свариваемость | Отличная, очень низкая склонность к растрескиванию сварных швов | Хорошо, но требует более строгого контроля за поступлением тепла |
| Формуемость | Хороший | Хорошо (но более высокая прочность приводит к немного большему отскоку) |
| Максимальная рабочая температура | ~150°С | ~65°С |
| Основное направление применения | Корпуса нефтяных танкеров, сосуды под давлением, химическое оборудование | Судостроение, морская техника, специальные танки, военная техника |
Прочность против коррозионной стойкости:
5083 имеет более высокую прочность (примерно на 20–30 % выше, чем 5454), что означает, что при тех же нагрузках толщину стенки можно потенциально уменьшить, получив при этом облегченную конструкцию.
Сталь 5454 обладает средней прочностью, но превосходной стойкостью к коррозионному растрескиванию под напряжением. Коррозионное растрескивание под напряжением (КРН) возникает при совместном воздействии растягивающих напряжений и определённых коррозионных сред, вызывая хрупкое разрушение. Это критически важно для кузовов автоцистерн, подверженных воздействию плескания жидкости и дорожной вибрации.
Эффективность при высоких температурах – решающее преимущество:
Это ключевая особенность стали 5454, применяемой в нефтяных танкерах. Максимальная температура её непрерывной эксплуатации может достигать 150 °C, тогда как стойкость стали 5083 к коррозионному растрескиванию под действием коррозии (КРН) значительно снижается при температуре выше 65 °C.
Температура в резервуаре может повышаться при транспортировке некоторых химикатов или при длительном воздействии солнца в жарких регионах. Кроме того, во время сварки зона термического влияния подвергается высоким температурам, и 5454 сохраняет более стабильные эксплуатационные характеристики в таких условиях.
Свариваемость и региональные предпочтения:
5454 обладает очень стабильной свариваемостью, сохраняя высокую прочность после сварки, низкую чувствительность к трещинам, более широкий диапазон технологических процессов и более простой контроль качества.
5083 также обладает хорошей свариваемостью, но из-за более высокого содержания магния неправильный контроль подводимого тепла может вызвать проблемы при сварке.
Это отчасти объясняет региональные предпочтения: в Северной Америке (например, в мексиканских центрах производства танкеров) основное внимание уделяется сбалансированным общим характеристикам, стабильности процесса и способности адаптироваться к высоким температурам, поэтому обычно используется марка 5454. В Европе и других регионах, где приоритетны более высокая прочность, лёгкая конструкция и умеренные температуры окружающей среды, чаще используется марка 5083.
Руководство по выбору и закупке алюминиевых пластин 5454
Выбор материала и особенности изготовления
При выборе и использовании алюминиевых листов 5454 для строительства нефтяных танкеров следует также учитывать следующие моменты:
- Региональные предпочтения и выбор: В разных регионах выбор алюминия для танкеров различается. Например, алюминиевые пластины марки 5454 чаще встречаются в Северной Америке (например, в Мексике), тогда как сплав 5083 — в Европе, Южной Америке и Азии. Решения следует принимать с учетом требований целевого рынка или конкретных спецификаций заказчика.
- Профессиональный процесс сварки гарантирует качество: качество сварных швов корпуса цистерны имеет решающее значение. Профессиональные автоматизированные процессы сварки позволяют эффективно контролировать тепловложение и, используя специальные методы, такие как самосваривание без засыпки, значительно снижают пористость обратной стороны шва, повышая качество сварных швов и процент проходов.
- Подтвердите сертификацию материалов и стандарты: при покупке убедитесь, что поставщик предоставляет сертификаты материалов и отчеты об испытаниях, которые соответствуют стандартам производства танкеров.
Как выбрать правильную алюминиевую пластину для вашего проекта танкера?
Предпочитайте 5454, если:
Транспортируемая среда является коррозионной или химически сложной.
Транспортное средство эксплуатируется преимущественно в жарком климате, при больших перепадах дневных и ночных температур или под длительным воздействием солнца.
Стабильность процесса сварки и процент сдачи экзамена являются главными приоритетами.
Соответствие техническим стандартам североамериканского рынка или соответствующим стандартам заказчика.
Рассмотрим 5083, если:
Стремление к максимальному облегчению и повышению прочности (что позволяет использовать более тонкие стенки в соответствии с нормативами).
Транспортировка неагрессивных или очень слабоагрессивных сред (например, некоторых очищенных масел).
Среда эксплуатации транспортного средства имеет умеренные температуры.
Следуя европейским или родственным рыночным техническим традициям.
Практические советы по закупкам и изготовлению
- Уточните стандарты: при запросе расценок и закупках четко указывайте требуемые стандарты материалов (например, ASTM B209, EN 485), марку сплава (5454), состояние (H32), допуски по толщине и требования к размерам в контракте.
- Квалификация поставщиков: выбирайте поставщиков, способных предоставить авторитетные отчеты об испытаниях третьей стороной (например, SGS), и проверяйте их репутацию поставщиков для надежных производителей танкеров.
- Квалификация сварочного процесса: перед массовым производством проведите испытания сварочного процесса, используя приобретенную вами партию алюминиевых пластин 5454. Определите оптимальный тип сварочной проволоки (например, ER5356), параметры защитного газа, тока и напряжения для проверки свариваемости.
Часто задаваемые вопросы по алюминиевым пластинам для цистерн 5454
Почему алюминиевый сплав 5454 особенно подходит для производства танкеров?
- Отличная коррозионная стойкость: способен противостоять коррозии, вызываемой различными химикатами, нефтепродуктами, пищевыми продуктами и другими жидкостями, обеспечивая чистоту транспортируемой среды и длительный срок службы самого резервуара.
- Хорошая стойкость к коррозионному растрескиванию под напряжением: коррозионное растрескивание под напряжением является критическим видом разрушения под действием давления, вибрации при транспортировке и остаточных сварочных напряжений. Сплав 5454 демонстрирует исключительные характеристики в этом отношении, обеспечивая высокую безопасность.
- Прочность от средней до высокой: прочнее, чем обычно используемый сплав 5052, способен выдерживать внутреннее давление в резервуаре и различные механические нагрузки во время транспортировки, что позволяет создавать облегченную конструкцию резервуара.
- Отличная свариваемость: Сварные соединения обладают высокой прочностью, меньше подвержены растрескиванию, а процесс сварки отработан и надежен.
- Хорошая формуемость: легко обрабатывается в сложные формы резервуаров штамповкой, прокаткой и другими методами.
Каковы общие характеристики алюминиевых номерных знаков для цистерн 5454?
- H32: Деформационно-упрочнённая сталь, твёрдость 1/4. Это наиболее распространённая форма отпуска, обеспечивающая хороший баланс прочности и формуемости.
- H34: Деформационно-упрочнённая, твёрдость 1/2. Прочность выше, чем у H32, подходит для областей, требующих повышенной прочности.
- H111: Подходит для изделий с более низкой степенью упрочнения, чем H11. Сохраняет хорошую формуемость.
- Состояние O: отожжённая, самая мягкая текстура, наилучшая формуемость. Обычно используется для деталей, требующих глубокой вытяжки или значительной деформации.
В чем разница между алюминиевым сплавом 5454 и распространенными алюминиевыми сплавами 5052 и 5083?
| Свойство | 5454 | 5052 | 5083 |
| Содержание магния | Средний (2, 4-3, 0%) | Низкий (2, 2-2, 8%) | Высокий (4, 0-4, 9%) |
| Сила | Средне-высокий | Середина | Очень высокий |
| Коррозионная стойкость | Отличная, хорошая стойкость к SCC | Хороший | Отлично, но чувствительность SCC выше 5454 в определенных условиях |
| Свариваемость | Отличный | Хороший | Отлично, но немного более высокая склонность к образованию горячих трещин, чем у стали 5454. |
| Приложения | Автоцистерны, кузова-цистерны для перевозки химикатов | Детали интерьера, компоненты, не работающие под давлением, конструкция | Корабли, морские сооружения, сосуды под давлением |
- 5454 — «золотой стандарт» для автоцистерн, обеспечивающий наилучшее соотношение прочности, коррозионной стойкости и свариваемости.
- 5052 имеет меньшую прочность и часто используется в менее требовательных приложениях или в не работающих под давлением деталях автоцистерн.
- 5083 обладает самой высокой прочностью, но его стоимость и чувствительность к КРН относительно выше, что делает его более подходящим для судов и сосудов под давлением при низких температурах.
На что следует обратить внимание при сварке пластин из алюминия 5454?
Выбор сварочной проволоки: Обычно рекомендуется использовать проволоку 5356 или 5183.
Какие среды можно перевозить с помощью алюминиевых цистерн 5454?
Благодаря превосходной коррозионной стойкости алюминиевые пластины 5454 широко используются для транспортировки:
- Нефтехимические продукты (например, бензин, дизельное топливо)
- Химические вещества (например, некоторые спирты, альдегиды)
- Продукты питания (например, растительное масло, сок, алкогольные напитки)
- Другие несильнокислые или сильнощелочные жидкости
Важное примечание: Перед транспортировкой конкретных химикатов необходимо подтвердить совместимость среды с алюминиевым сплавом, чтобы избежать коррозионных реакций.