5083-H116 и 5083-H321 — это две распространенные морские марки одного и того же алюминиевого сплава 5083 (Al–Mg, UNS A95083 / EN AW-5083). Они имеют идентичный химический состав и почти одинаковую коррозионную стойкость; разница заключается в стабилизированном состоянии. 5083-H321 немного прочнее (типичное сопротивление растяжению ≈ 317 МПа/46 тысяч фунтов на квадратный дюйм против ≈ 303 МПа/44 тысяч фунтов на квадратный дюйм для H116 при той же толщине), в то время как 5083-H116 является давним стандартом по умолчанию на судне и чаще всего упоминается в утверждениях Китайского классификационного общества (CCS) и других классов. Оба хорошо свариваются с присадкой ER5183 или ER5356 (никогда 4043), и оба доступны на экспорт. Выбирайте H321, если вам нужна дополнительная прибыль; выберите H116 для максимальной гибкости поставок и самого широкого признания классовым обществом.
Что такое алюминиевые пластины 5083-H116 и 5083-H321?
5083 не подлежит термической обработке.Al – Mg (серия 5xxx)деформируемый сплав с содержанием магния около 4,0–4,9%. Магний придает ему высокую прочность в сочетании с превосходной устойчивостью к морской воде и промышленной атмосфере, поэтому он является «рабочей лошадкой» для морских судов и криогенных установок. Базовый сплав одинаков, независимо от того, покупаете ли вы H116 или H321; отличается только отпуск — способ деформационной закалки и последующей стабилизации пластины.
5083-H116подвергается деформационному упрочнению, а затем стабилизируется так, чтобы обеспечить минимальные механические свойства без термической обработки. На протяжении десятилетий он использовался по умолчанию для корабельных пластин и на него чаще всего ссылаются в утверждениях классового общества (CCS, ABS, DNV, LR, BV, NK).5083-H321также подвергается деформационной закалке и стабилизируется, но с помощью контролируемого количества дополнительных работ, что придает ему немного более высокий уровень прочности, чем H116 при равной толщине. Оба изготовлены так, чтобы противостоять коррозионному растрескиванию под напряжением и расслаивающей коррозии; в этой стабилизации и заключается весь смысл обозначения «H116/H321» по сравнению с простым H32 на морской службе.
Типовая поставка – лист толщиной от 3 мм до 150 мм, шириной 1000–2650 мм и длиной до 16000 мм. Обычный экспортный размер, указанный на штампе Китайского классификационного общества GNEE, составляет6 мм × 2000 мм × 8000 мм.
Химический состав алюминия 5083
Поскольку H116 и H321 представляют собой сплавы одного и того же сплава, их химический состав идентичен и регулируетсяАСТМ Б209в США иЭН 573-3в Европе (те же ограничения применяются к GB/T 3190 в Китае). Ниже приведены пределы состава ASTM B209/EN 573-3 для алюминия 5083 (баланс алюминия, мас.%).
| Элемент | Си | Фе | Cu | Мин. | мг | Кр | Зн | Ти | Друг друга | Всего прочее |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Предел (макс., кроме диапазона) | 0.40 | 0.40 | 0.10 | 0.40–1.00 | 4.00–4.90 | 0.05–0.25 | 0.25 | 0.15 | 0.05 | 0.15 |
Магний и марганец являются основными усилителями; хром измельчает зерно и улучшает однородность коррозии. Содержание меди поддерживается на очень низком уровне (менее или равно 0,10%), поэтому 5083 является коррозионностойким, но не высокопрочным аэрокосмическим сплавом. В таблице показаны пределы технических характеристик, а не типичный анализ плавки — подтвердите фактические значения в сертификате заводских испытаний.
Механические свойства 5083-H116 иАлюминиевая пластина 5083-H321
Оба темперамента указаны вАСТМ Б928/Б928М(морская версия B209). Свойства зависят от толщины, поскольку более толстый лист после прокатки остывает медленнее; Приведенные ниже минимальные значения взяты из ASTM B928M для пластин и должны быть сверены с нормативной толщиной, указанной в вашем заказе.
| Характер | Толщина (мм) | УТС мин (МПа) | Мин. текучесть (МПа) | Удлиненный. мин (%) | Типичное UTS (МПа / тыс.фунтов на квадратный дюйм) |
|---|---|---|---|---|---|
| H116 | 0.25–6.35 | 303 | 214 | 12 | ≈ 303 / 44 |
| H116 | 6.35–76.20 | 303 | 214 | 12 | ≈ 305–315 / 44–46 |
| H321 | 0.25–6.35 | 317 | 228 | 12 | ≈ 317 / 46 |
| H321 | 6.35–76.20 | 303 | 214 | 12 | ≈ 310–320 / 45–46 |
При одинаковой толщине H321 имеет небольшой, но реальный прирост прочности по сравнению с H116: примерно на 14 МПа (2 тыс. фунтов на квадратный дюйм) больше при растяжении и на 14 МПа больше текучести в тонком диапазоне. На практике это позволяет проектировщику выдерживать ту же нагрузку, но с немного более тонкой пластиной (уменьшением толщины), что снижает вес и стоимость материала. Всегда выбирайте размер минимума сертификата завода, а не одного номера заголовка.
Стандарты и обозначения морской алюминиевой пластины 5083
| Стандартный | Объем | Что он определяет для пластины 5083 |
|---|---|---|
| АСТМ Б928/Б928М | Пластина из алюминиевого сплава для морской службы | Механические минимумы, зависящие от состава и толщины, для H116 / H321 в применениях, подверженных воздействию морской воды. |
| АСТМ Б209/Б209М | Общие пластины и листы из алюминиевого сплава | Состав и механические ограничения; B928 - это подмножество, предназначенное для морского транспорта. |
| ЭН 573-3 | Европейский состав | Химический состав EN AW-5083 (AlMg4.5Mn0.7) |
| ЭН 485-2 | Европейские механические свойства плиты/листа | Минимальная прочность/удлинение в зависимости от толщины для EN AW-5083 |
| ГБ/Т 3880,2 | Механические свойства китайской пластины/листа | Внутренние механические ограничения для пластины 5083 |
| ГБ/Т 3190 | Китайская композиция | Химический состав 5083 |
| RU 10204 3.1 | Сертификат материала | Сертификат заводских испытаний с фактическим анализом и свойствами каждой плавки |
| Правила материалов CCS/ABS/DNV/LR/BV | Классификационные общества | Утверждение листа, процедуры сварки и диапазона толщины корпусных и морских конструкций. |
Коррозионное поведение алюминиевых пластин 5083-H116 и 5083-H321
Оба состояния имеют одинаковый профиль коррозии, поскольку они не меняют химический состав: 5083 — один из наиболее устойчивых к коррозии доступных алюминиевых сплавов, особенно в хлоридных средах.
Морская вода/морская атмосфера- 5083 обладает превосходной устойчивостью к общей и точечной коррозии в морской воде. Вот почему его используют для корпусов, палуб и морских сооружений без покрытия во многих местах (с соответствующей катодной защитой).
Межкристаллитная и расслаивающая коррозия- и H116, и H321 естьстабилизированныйзакалки, специально изготовленные для подавления сенсибилизации, которая может возникнуть в нестабилизированных пластинах 5xxx, подвергающихся длительному воздействию повышенной температуры. Именно по этой причине верфи указывают H116/H321, а не обычный H32.
Коррозионное растрескивание под напряжением (SCC)- 5083 гораздо менее чувствителен к SCC, чем высокопрочные сплавы 7xxx, но устойчивое растягивающее напряжение и теплая, богатая хлоридами среда по-прежнему требуют осторожности при проектировании; стабилизированный характер – это смягчение.
Гальваническая коррозия- как и весь алюминий, 5083 следует изолировать от углеродистой стали и меди изолирующими шайбами или покрытиями для предотвращения гальванического воздействия на соединения.
Существенной разницы в коррозии между H116 и H321 нет — оба являются стабилизированными морскими сплавами. Выбор зависит от прочности и одобрения, а не от коррозионной стойкости.
Сварка и изготовлениеАлюминиевая пластина 5083-H116
Сварка:5083 легко сваривается методами TIG (GTAW) и MIG (GMAW). Правильный наполнительЭР5183 или ЭР5356(наполнители 5xxx, соответствующие уровню магния).Не используйте наполнитель ER4043.- низкое содержание магния образует более мягкий, менее прочный сварной шов с меньшей устойчивостью к коррозии и питтинговой коррозии при морской эксплуатации, а также может пострадать от сенсибилизации в зоне термического влияния.
В сварном соединении 5083-H116/H321, выполненном с насадкой ER5183, обычно наблюдается растяжение металла сварного шва вокруг290 MPa, что дает совместный КПД примерно90%основной пластины (в состоянии сварки, без термообработки после сварки). Контролируйте температуру между проходами и избегайте чрезмерного нагрева, чтобы основная пластина не размягчалась локально. Предварительная гибка, подгонка и последовательность сварки имеют большее значение, чем выбор закалки, для контроля деформации больших панелей корпуса.
Формирование и механическая обработка:Сплав 5083 хорошо формуется из высокопрочных сплавов и обрабатывается на скоростях твердого сплава примерно100–200 м/мин. Он затвердевает, поэтому запланируйте достаточно мощности и острых инструментов для глубоких порезов.
5083-H116 и алюминиевая пластина 5083-H321
| Свойство | 5083-H116 | 5083-H321 | 5083-H111 (исх.) |
|---|---|---|---|
| Типичное UTS (МПа / тыс.фунтов на квадратный дюйм) | ≈ 303–315 / 44–46 | ≈ 310–320 / 45–46 | ≈ 275–305 / 40–44 |
| Типичный выход (МПа / тысяча фунтов на квадратный дюйм) | ≈ 214–220 / 31 | ≈ 214–228 / 31–33 | ≈ 125–180 / 18–26 |
| Удлинение (%) | 12+ | 12+ | 16+ |
| Плотность (г/см³) | 2.66 | 2.66 | 2.66 |
| Содержание магния (%) | 4.0–4.9 | 4.0–4.9 | 4.0–4.9 |
| Морская стабилизация | Да (H116) | Да (H321) | Да (H111, более низкая прочность) |
| Сварной наполнитель | ЭР5183/ЭР5356 | ЭР5183/ЭР5356 | ЭР5183/ЭР5356 |
| Эффективность сварного соединения (после сварки) | ≈ 90% | ≈ 90% | ≈ 90% |
| Максимальная рабочая температура (градусы) | ≈ 65 | ≈ 65 | ≈ 65 |
| Ориентировочная относительная стоимость (6061-T6=1.0) | 1.5–1.8 | 1.5–1.8 | 1.5–1.8 |
| Принятие классового общества | Самый широкий (устаревший по умолчанию) | Широко распространено | Ограничен в основной конструкции корпуса. |
Эти два состояния различаются на несколько процентов по прочности, а не по коррозии или свариваемости. Небольшой прирост прочности H321 может оправдать более тонкую пластину; Преимуществом H116 является широта поставок и широчайший послужной список классового общества.
Какой закал выбрать: алюминиевую пластину 5083-H116 или 5083-H321
Выберите 5083-H116когда это уже требуется по вашей спецификации, одобрению класса или на местном складе — это установленный сплав судового листа, и его легче всего приобрести в разных толщинах и по одному сертификату завода. Для обшивки корпуса, палуб и большинства морских конструкций безопасным стандартом является H116.
Выберите 5083-H321когда вы хотите уменьшить дополнительный предел текучести (более тонкая пластина, меньший вес) или когда в инженерном стандарте проекта явно указан H321. Процедура сварки и присадочный материал идентичны, поэтому переключение температур не влияет на изготовление.
Несмешивать H116 и H321 в одной сварной сборке, если только процедура сварки и заводские сертификаты не отслеживаются для каждого отпуска; обеспечить чистоту отслеживания для инспектора класса.
Применение алюминиевых пластин 5083-H116 и 5083-H321
Оба материала предназначены для одних и тех же семейств применений: в любой области применения морская вода, криогенная среда или экономия веса определяют конструкцию:
Судостроение- обшивка корпуса, палубы, переборки, надстройки и внутренние конструкции рыболовных судов, рабочих катеров и яхт.
Морские и морские сооружения- переходы, узловые плиты, отбойные плиты, мостовые настилы и доковые конструкции.
Сосуды под давлением и криогенные сосуды- внутренние обечайки и бочонки автоцистерн и резервуаров для хранения СПГ/СУГ (5083 сохраняет прочность при низких температурах).
Автоцистерны и химические прицепы- ряды стволов, торцевые пластины, перегородки и кольца усиления.
Железнодорожный и специализированный транспорт- боковые стенки, полы и кузова бункеров алюминиевых вагонов и прицепов.
Общее машиностроение- сварные рамы, формы и приспособления, где требуются свариваемые, устойчивые к коррозии пластины.
Формы и типичные размеры алюминиевой пластины 5083-H116.
| Форма продукта | Обычный характер | Типичный диапазон размеров |
|---|---|---|
| Плита/лист | H116, H321, H111, H32, O | толщиной 0,5–150 мм; ширина 500–2650 мм; Длина 500–16000 мм |
| Типичный размер экспорта (пример) | H116 | 6 мм × 2000 мм × 8000 мм (штампованная ложа CCS) |
| Детали, вырезанные по размеру/лазерной резке | H116, H321 | за рисунок |
Расчет веса и объема алюминиевой пластины 5083-H116
5083 более плотный по сравнению с чистым алюминием из-за содержания в нем 4,0–4,9% магния (плотность2,66 г/см³). Вес влияет на погрузочно-разгрузочные работы, подъем и загрузку контейнера, поэтому используйте стандартную формулу:
Вес (кг)=Т(мм) × Ш(м) × Д(м) × 2,66 и кг на м²=Т(мм) × 2,66
Объем (м³)=Т(мм) × Ш(мм) × Д(мм) ÷ 1 000 000 (куб. м для морских перевозок)
| Толщина (мм) | кг на м² | Масса плиты 1250×2500 мм (кг) |
|---|---|---|
| 3 | 7.98 | 24.9 |
| 4 | 10.64 | 33.3 |
| 6 | 15.96 | 49.9 |
| 8 | 21.28 | 66.5 |
| 10 | 26.60 | 83.1 |
| 12 | 31.92 | 99.8 |
| 20 | 53.20 | 166.3 |
| 50 | 133.0 | 415.6 |
Плотность 2,66 г/см³ согласно спецификациям EN 573-3/AA. Значения являются теоретическими; подтвердите это по сертифицированной весовой массе, указанной в сертификате заводских испытаний.
Пластина размером 6 мм × 2000 × 8000 мм (размер на складе GNEE со штампом CCS) весит около 255 кг - в пределах ограничений ручной обработки, но пластина 50 мм той же площади весит ≈ 2128 кг и требует подъемного оборудования и тщательного планирования полезной нагрузки контейнера (20'GP ≈ 28 т, 40'HC ≈ 26 т). При сравнении H116 с H321 небольшой прирост прочности H321 может позволить вам перейти, скажем, от пластины толщиной 6 мм к 5 мм и снизить вес этой части примерно на 16% - практическая причина, по которой некоторые строители выбирают H321.
Цена и срок поставки алюминиевой пластины 5083-H116.
GNEE цитирует алюминиевую пластину 5083-H116 в каждом конкретном случае. Цена движется вместе сЦена на алюминий SMM (Shanghai Nonferrous Metals)плюс наценка на конверсию/переработку, поэтому цена за кг в день заказа зависит от базы SMM, вашей толщины, поверхности и уровня сертификации. Мы делаемнетопубликуйте фиксированную прейскурантную цену, поскольку база SMM меняется ежедневно.
минимальный заказ- гибкость: принимаются небольшие пробные заказы, а также приветствуются заказы на большие объемы, полные контейнеры или заказы на годовой контракт; более крупные заказы являются предпочтительными.
Время выполнения- обычно15–30 днейв зависимости от того, находится ли размер на складе, прокатан на заказ или нарезан и обработан.
Сертификат- каждая посылка поставляется сСертификат завода EN 10204 3.1; 3.2 и может быть организована проверка третьей стороной (SGS/BV/TÜV).
Время ответа- мы отвечаем на запросы котировок в течение24 часа.
Контроль качества и сертификат завода на алюминиевую пластину 5083.
Сертификат испытаний мельницы- EN 10204 3.1 (или 3.2 при проверке третьей стороной) с фактическими химическими и механическими результатами для каждой плавки, прослеживаемыми по номеру штампованной таблички.
Толщина и плоскостность- измерено в нескольких точках (5 или 9 точек) и представлено в отчете; плоскостность проверяется по стандарту или печати заказчика.
Поверхность- проверка отделки стана на наличие задиров, пятен и белой ржавчины; защитная и влагонепроницаемая упаковка, применяемая при морских перевозках.
Сторонняя проверка- По запросу может быть организована проверка SGS / BV / TÜV и свидетель.
Экспортная упаковка алюминиевой пластины 5083.
При морской перевозке плита 5083-H116 упаковывается так, чтобы выдержать длительную транспортировку и высокую влажность: влагонепроницаемая бумага и влагопоглотитель между пластинами, защитные края и углы, стальные ремни, свернутые в связку на морском деревянном поддоне (фумигированном/соответствующем требованиям ISPM-15) или в стальной раме с защищенной от атмосферных воздействий внешней оберткой. На каждой пачке маркируется номер плавки, размеры и номер сертификата, поэтому сертификат завода можно сопоставить с физической табличкой по прибытии.
О ГНЭЭ
GNEE поставляет алюминиевую продукцию международным покупателям с 2008 года и в настоящее время экспортирует ее в более чем 100 стран и регионов. В нашу линию морского применения входят алюминиевые пластины 5083-H116 и 5083-H321, доступные на экспорт, с сертификатами проката EN 10204 3.1 и документацией, соответствующей классу общества, по запросу. Мы обрабатываем заказы гибкого размера — как небольшие пробные партии, так и заказы на большие объемы или заказы с годовым контрактом — с типичным сроком выполнения заказа 15–30 дней и ответом на предложение в течение 24 часов. Покупателям, сравнивающим закалки, наша техническая группа помогает определить, какой закал наиболее точно соответствует вашим спецификациям и целевому уменьшению толщины, а также мы предоставляем фактические данные заводских испытаний, чтобы ваши инженерные и исследовательские группы могли проверить каждую плавку.
Часто задаваемые вопросы
В чем разница между алюминиевой пластиной 5083-H116 и 5083-H321?
Это один и тот же сплав 5083 с разным стабилизированным состоянием. H321 подвергается деформационному упрочнению и стабилизирован до несколько более высокого уровня прочности, чем H116 (приблизительно на 14 МПа больше прочности на растяжение и текучести при равной толщине). Химический состав, коррозионная стойкость и свариваемость одинаковы; H116 — это давний стандартный корабельный номер, получивший самое широкое признание в классовом обществе.
5083-H116 или H321 прочнее?
H321 немного сильнее. Типичное сопротивление растяжению составляет около 310–320 МПа (45–46 фунтов на квадратный дюйм) для H321 по сравнению с примерно 303–315 МПа (44–46 фунтов на квадратный дюйм) для H116 при равной толщине, с пределом текучести около 214–228 МПа для H321 и 214–220 МПа для H116. Разница настолько мала, что во многих проектах используется и тот, и другой вариант, но запас H321 позволяет сделать пластину немного тоньше.
Можно ли сваривать алюминиевую пластину 5083-H116?
Да.. 5083 легко сваривается методами TIG и MIG. Используйте наполнитель ER5183 или ER5356 и контролируйте тепловложение; КПД сварного соединения составляет около 90% от основной пластины. Не используйте наполнитель ER4043 в морской эксплуатации — он снижает прочность сварного шва и коррозионную стойкость.
Какую присадочную проволоку следует использовать для сварки 5083-H116?
ER5183 или ER5356, соответствующие магниевой системе 5xxx. ER5183 характерен для более толстых морских плит; ER5356 широко используется в общем производстве. Избегайте 4043, поскольку низкое содержание магния ослабляет сварной шов и ухудшает стойкость к точечной коррозии в морской воде.
Какой закал указывают верфи: H116 или H321?
Большинство устаревших спецификаций судовых табличек и утверждений класса требуют H116, поэтому его проще всего найти и утвердить. H321 указывается, когда при проектировании требуется дополнительный запас текучести или в явном виде указывается H321; Изготовление не изменилось, поскольку сплав и наполнитель одинаковы.
Доступна ли алюминиевая пластина 5083-H116 на экспорт?
Да.. 5083 представляет собой сплав Al–Mg 5xxx и не входит в китайский список экспортного контроля двойного назначения.. 5083-Алюминиевые пластины H116 и H321 доступны для экспорта из GNEE с сертификатом завода EN 10204 3.1 и документацией классового общества по запросу.
Запросить цену на алюминиевую пластину 5083-H116 →
