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5083 geschmiedete Aluminiumrunde

5083 Aluminium -Schmiedestangen sind eine Art von Aluminiumlegierung, die hervorragende mechanische und physikalische Eigenschaften aufweisen .

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1. Materialzusammensetzung und Herstellungsprozess

5083 Forged Aluminium Round Balken ist eine hochfeste, nicht hitzebehandelte Aluminium-Magnesium-Legierung, die speziell entwickelt wurde, um in extrem harten Umgebungen außergewöhnliche Leistung zu liefern, insbesondere in marinen und kryogenen Anwendungen. Schiffbau, Öl & Gas, kryogene Ingenieurwesen und militärische Anwendungen:

Primärlegierungselemente:

Magnesium (mg): {4.0-4.9% (Primärverstärkungselement, bietet hohe Festigkeit und gute Schweißbarkeit)

Mangan (Mn): 0.4-1.0% (fördert die Stärke und verfeinert Getreide)

Chrom (Cr): 0.05-0.25% (hemmt die Rekristallisation, verbessert die Stresskorrosionsresistenz)

Grundmaterial:

Aluminium (AL): größer oder gleich 93,2% (Gleichgewicht)

Kontrollierte Verunreinigungen:

Eisen (Fe): weniger oder gleich 0,40% max

Silizium (SI): weniger oder gleich 0,40% max

Kupfer (Cu): weniger oder gleich 0,10% max

Zink (Zn): weniger als oder gleich 0,25% max

Titan (Ti): weniger oder gleich 0,15% max

Andere Elemente: weniger oder gleich 0,05%, weniger als oder gleich 0,15%, insgesamt

Premium -Schmiedenprozess:

Schmelzenpräparation:

Hochpüren primäres Aluminium (99,7% Minimum)

Präzise Legierungselementzusätze mit ± 0,05% Toleranz

Erweiterte Filtration durch Keramikschaumfilter ({30-40 ppi)

Erweiterte Entgasung (Wasserstoff <0,10 ml/100 g)

Getreideverfeinerung mit Al-Ti-B-Meisterlegierung

Semi-kontinuierliche Gussdirektor

Homogenisierung:

420-450 Grad für 10-24 Stunden

Gleichmäßige Temperaturregelung: ± 5 Grad

Kontrollierte Kühlrate: 15-25 Grad /Stunde

Eliminiert Mikrosegregation und homogenisiert Legierungszusammensetzung

Billet -Vorbereitung:

Oberflächenkonditionierung (Skalping)

Ultraschallinspektion (100% Volumen)

Vorheizen: 380-420 Grad für einheitliche Temperatur

Schmiedenssequenz:

Preforming Open-Die-Sieger: 380-420 Grad

Geschlossener oder radiales Schmieden zum Fertigstellen: 350-400 Grad

Hydraulische Druckkapazität: 2, 000-10, 000 Tonnen (abhängig von der Balkengröße)

Computergesteuerte RAM-Geschwindigkeit und -druck

Multi-Stufe-Schmieden zur Optimierung des Getreideflusss und der Verfeinerung der Körner

Mindestreduktionsverhältnis: 3: 1 bis 5: 1, um eine dichte und gleichmäßige innere Struktur zu gewährleisten

Annealing (o Temperatur) / Dehnunghärten (H -Stempel):

O Temperatur: 340-360 Grad für 1-3 Stunden, um die maximale Duktilität zu gewährleisten

H Tempern: Durch kaltes Arbeiten (e {. g ., Stretching, Glättung), wie H111, H112

Endgültige Verarbeitung:

Oberflächenkonditionierung (e . g ., schälend, gemahlen oder präzision gedreht)

Präzisionsglättung

Dimensionale Überprüfung

Oberflächenqualitätsprüfung

Alle Produktionsphasen unterliegen strenger Qualitätskontrolle und Rückfälligkeitsverwaltung .

2. Mechanische Eigenschaften von 5083 Forged Round Balken

Eigentum	O (geglüht)	H111	H112	Testmethode
Ultimative Zugfestigkeit	270-305 MPA	290-330 MPA	280-320 MPA	ASTM E8
Ertragsfestigkeit (0,2%)	110-135 MPA	130-160 MPA	115-145 MPA	ASTM E8
Dehnung (2 Zoll)	16-22%	14-20%	16-22%	ASTM E8
Härte (Brinell)	65-75 Hb	75-85 Hb	70-80 Hb	ASTM E10
Ermüdungsstärke (5 × 10 ° ⁸ -Zyklen)	120-140 MPA	130-150 MPA	125-145 MPA	ASTM E466
Scherfestigkeit	160-180 MPA	175-195 MPA	170-190 MPA	ASTM B769
Elastizitätsmodul	70,3 GPA	70,3 GPA	70,3 GPA	ASTM E111
Frakturzähigkeit (K1C, typisch)	26-30 mpa√m	28-32 mpa√m	27-31 mpa√m	ASTM E399

Immobilienverteilung:

Axial vs . radiale Eigenschaften:<3% variation in strength properties (due to forged isotropy)

Interne Eigenschaftsschwankungen über Stangen mit großem Durchmesser: Typischerweise weniger als 5%

Variation von Kern -zur Oberflächenhärte:<3 HB

Immobilienretention nach Schweißen: Schweißzonen können über 90% der Materialfestigkeit der Eltern mit guter Duktilität behalten

Kryogene Leistung: Stärke und Zähigkeit verbessern sich sogar bei -196 Grad (Flüssigstickstofftemperatur), ohne spröde Übergang

3. mikrostrukturelle Eigenschaften

Wichtige mikrostrukturelle Merkmale:

Getreidestruktur:

Feine, gleichmäßige gleiche Körner

ASTM Korngröße 6-8 (45-22 μm)

Das Schmiedensprozess sorgt dafür

Einheitliche Kornverteilung über den gesamten Querschnitt, frei von groben Getreidebetrennung

Niederschlagsverteilung:

-Mg₅al₈ Phase: fein und gleichmäßig dispergiert und fungiert als primäre Stärkungsphase

ALMN- oder Alfemn -Dispergierungen: Verfeinert die Körner weiter und hemmt die Rekristallisation

ALCR -Phase: Verbessert die Stresskorrosionsbeständigkeit

Texturentwicklung:

Durch Schmieden induzierte milde Textur, die zur Optimierung der multidirektionalen Eigenschaften entwickelt wurde

Forged Bars zeigen eine überlegene Isotropie im Vergleich zu gerollten Produkten

Besondere Merkmale:

Kontinuierliche Ausfällung der Phase an Korngrenzen, die effektiv kontrolliert werden, um die Empfindlichkeit der Spannungskorrosion zu vermeiden

Mäßige Versetzungsdichte, vorteilhaft für die Arbeitserhärtung

Fehlen grober primärer intermetallischer Verbindungen

4. Dimensionale Spezifikationen und Toleranzen

Parameter	Standardbereich	Präzisionstoleranz	Kommerzielle Toleranz	Testmethode
Durchmesser	100-800 mm	± 0,5 mm bis zu 300 mm	± 1,0 mm bis zu 300 mm	Mikrometer/Bremssattel
		± 0,2% über 300 mm	± 0,5% über 300 mm
Ovalität	N/A	50% der Durchmessertoleranz	75% der Durchmessertoleranz	Mikrometer/Bremssattel
Länge	1000-6000 mm	± 5 mm	± 10 mm	Bandmaß
Geradheit	N/A	0,5 mm/m	1,0 mm/m	Linealge/Laser
Oberflächenrauheit	N/A	3,2 μm Ra max	6,3 μm Ra max	Profilometer
Endquadrate schneiden	N/A	0,5 Grad max	1,0 Grad max	Winkelmesser

Standard verfügbare Formulare:

Geschmiedete runde Stange: Durchmesser 100 mm bis 800 mm

Benutzerdefinierte geschnittene zu langen Service verfügbar

Spezielle Toleranzen und Oberflächen -Oberflächen (e . g ., geschält, Boden, Präzision gedreht) auf Anfrage verfügbar

Erhältlich in verschiedenen gefälschten Gemütern wie O, H111, H112

5. Temperaturbezeichnungen und Härtungsoptionen

Temperaturcode	Prozessbeschreibung	Optimale Anwendungen	Schlüsselmerkmale
O	Voll geglüht, weich	Anwendungen, die maximale Formulierbarkeit erfordern	Maximale Duktilität, niedrigste Stärke
H111	Nach vollem Glühen mäßig abgehärtet	Allgemeine Strukturen, hervorragende Eigenschaften nach dem Schweigen	Gutes Gleichgewicht von Stärke und Duktilität
H112	Erst nach dem Schmieden abgeflacht	Behält Restspannungen vom Schmieden bei	Geeignet für die weitere Verarbeitung vor der Bearbeitung geeignet
H321	Stabilisierte H32 -Temperatur	Hohe Festigkeit, strenge Korrosionsbeständigkeitsanforderungen	Ausgezeichnete SCC -Widerstand, höhere Stärke

Anleitung zur Temperaturauswahl:

O: Für komplexe Operationen zur kalten Formung oder bei einer weiteren tiefen Verarbeitung ist erforderlich

H111: Für strukturelle Komponenten, die hohe Festigkeit, Schweißbarkeit und gute Korrosionsbeständigkeit erfordern

H112: Direkt nach dem Schmieden verwendet, für Teile mit erheblicher Bearbeitung geeignet

H321: Für marine und kryogene Anwendungen mit extrem hohen Stresskorrosionsrissen -Resistenzanforderungen

6. Bearbeitungs- und Herstellungseigenschaften

Betrieb	Werkzeugmaterial	Empfohlene Parameter	Kommentare
Drehen	Carbide, PCD	Vc =150-400 m/min, f =0.1-0.4 mm/rev	Leicht zu erreichen, eine gute Oberflächenbeschaffung, mäßige Werkzeugkleidung
Bohren	Carbid, Zinnbeschichtet	Vc =60-150 m/min, f =0.15-0.35 mm/rev	Durch Kühlbohrer empfohlen, gut für tiefe Löcher
Mahlen	Carbide, HSS	Vc =200-600 m/min, fz =0.1-0.25 mm	Hochpositive Rechenwinkelwerkzeuge, große geschnittene Tiefe, hohe Futtermittel
Tippen	HSS-E-PM, TICN beschichtet	Vc =15-30 m/min	Richtige Schmierung für gute Fadenqualität
Reihenfolge	Carbide, HSS	Vc =50-100 m/min, f =0.2-0.5 mm/rev	H7/H8 -Toleranz erreichbar
Sägen	Carbid-Spitzenklinge	Vc =800-2000 m/min	Effizientes Schneiden für Stangen großer Durchmesser

Herstellung Guidance:

Bewertung der Bearbeitbarkeit: 70% (1100 Aluminium=100%), etwas niedrigere Bearbeitbarkeit in abgehärteten Gemütern

Chip -Formation: Gummi -Chips, neigen dazu, sich um Werkzeuge zu wickeln, erfordert gute Chipschalter

Kühlmittel: wasserlösliche Schneidflüssigkeit (8-12% Konzentration), Kühlung mit hoher Durchflussrate

Werkzeugkleidung: Mäßige, regelmäßige Werkzeuginspektion benötigt

Schweißbarkeit: Ausgezeichnet mit TIG und MIG -Schweißen, einer der besten schweißbaren Aluminiumlegierungen

Kaltarbeit: gute Formbarkeit des Temperaments, mittelschwer im H111 -Temperament

Heißes Arbeitswerk: Empfohlener Temperaturbereich 300-400 Grad

Spannungskorrosionsrisse: O, H111, H112 haben eine hervorragende Resistenz gegen Spannungskorrosionsrisse

Kryogene Eigenschaften: Behält oder verbessert die Stärke und Zähigkeit bei extrem niedrigen Temperaturen

7. Korrosionswiderstands- und Schutzsysteme

Umwelttyp	Widerstandsbewertung	Schutzmethode	Erwartete Leistung
Industrielle Atmosphäre	Exzellent	Saubere Oberfläche	20+ Jahre
Meeresatmosphäre	Exzellent	Saubere Oberfläche	15-20+ Jahre
Meerwasser -Eintauchen	Sehr gut	Kathodischer Schutz oder Malerei	10-15+ Jahre mit Wartung
Hohe Luftfeuchtigkeit	Exzellent	Saubere Oberfläche	20+ Jahre
Stresskorrosion	Exzellent	Angemessene Temperaturauswahl (H111/H112/H321)	Extrem geringe Anfälligkeit
Peeling	Exzellent	Standardschutz	Extrem geringe Anfälligkeit
Galvanische Korrosion	Gut	Richtige Isolation	Sorgfältiges Design mit unterschiedlichen Metallen

Oberflächenschutzoptionen:

Anodisierung:

Typ II (Schwefel): 10-25 μm Dicke, bietet zusätzlichen Schutz und Ästhetik

Typ III (hart): 25-75 μm Dicke, erhöht den Verschleiß Widerstand und Härte

Färben und Versiegelung: Verbessert die Ästhetik und Korrosionsbeständigkeit

Umbaubeschichtungen:

Chromat Conversion-Beschichtungen (mil-dtl -5541): Ausgezeichnete Basis für Farben oder Klebstoffe

Chromfreie Alternativen: umweltbedingt konform

Malsysteme:

Epoxy Primer + Polyurethan Topcoat: bietet einen hervorragenden langfristigen Schutz, insbesondere für Meeresanwendungen

Antifouling -Farbe: Für untergetauchte Teile von Schiffen

8. physikalische Eigenschaften für das Engineering -Design

Eigentum	Wert	Entwurfsprüfung
Dichte	2,66 g/cm³	Leichtes Design, Schwerkraftkontrolle
Schmelzbereich	575-635 Grad	Schweiß- und Gießparameter
Wärmeleitfähigkeit	121 W/m·K	Wärmemanagement, Wärmeübertragungsdesign
Elektrische Leitfähigkeit	34% IACs	Elektrische Leitfähigkeit in elektrischen Anwendungen
Spezifische Wärme	897 J/kg · k	Wärmemassen- und Wärmekapazitätsberechnungen
Wärmeausdehnung (CTE)	24.0 ×10⁻⁶/K	Dimensionale Änderungen aufgrund von Temperaturschwankungen
Young's Modul	70.0 GPA	Ablenkung und Steifigkeitsberechnungen
Poissons Verhältnis	0.33	Strukturanalyseparameter
Dämpfungskapazität	Mäßig	Vibration und Rauschkontrolle

Konstruktionsüberlegungen:

Betriebstemperaturbereich: -200 Grad bis +80 Grad (Leistung verschlechtert sich darüber)

Kryogene Leistung: Erhält oder verbessert die Stärke und Zähigkeit bei extrem niedrigen Temperaturen, ideal für kryogene Strukturmaterialien

Magnetische Eigenschaften: Nichtmagnetisch

Recyclabilität: 100% recycelbar mit hohem Schrottwert

Formbarkeit: Gut im Temperament, mäßig im H111 -Temperament

Dimensionsstabilität: gute dimensionale Stabilität nach Schmieden und Stressabbau

Festigkeit zu Gewichtsverhältnis: vorteilhaft in Anwendungen, die hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit erfordern

9. Qualitätssicherung und Tests

Standard -Testverfahren:

Chemische Zusammensetzung:

Optische Emissionsspektroskopie

Röntgenfluoreszenzanalyse

Überprüfung aller wichtigen Elemente und Verunreinigungsinhalte

Mechanische Tests:

Zugprüfung (Längsschnitt, Quer und Radial)

Härteprüfung (Brinell, mehrere Standorte)

Impact-Tests (Charpy V-Notch, insbesondere für kryogene Anwendungen)

Ermüdungstest (nach Bedarf)

Zerstörungsfreie Tests:

Ultraschalluntersuchung (100% Volumetrie, gemäß ASTM B594/E2375 oder AMS 2630)

Wirbelstromtests (Oberflächen- und nahezu Oberflächenfehler)

Penetrantinspektion (Oberflächenfehler)

Röntgenuntersuchungen (interne makroskopische Defekte)

Mikrostrukturanalyse:

Korngrößenbestimmung

Niederschlags- und intermetallische Bewertung

Überprüfung des Getreideflussmusters

Spannungskorrosionsensitivitätstests

Dimensionale Inspektion:

CMM -Überprüfung (Koordinatenmessmaschine)

Durchmesser, Länge, Geradheit, Ovalität usw. .

Standardzertifizierungen:

Materialtestbericht (en 10204 3.1 oder 3.2)

Chemische Analysezertifizierung

Mechanische Eigenschaften Zertifizierung

Wärmebehandlung/Schmiedenszertifizierung

Zerstörerische Testzertifizierung

Übereinstimmung mit ASTM B247 (Forged Bar), AMS 4114, EN AW -5083 usw. .

10. Anwendungen und Entwurfsüberlegungen

Primäranwendungen:

Meeresindustrie:

Schiffbau und Yachtkonstruktion (Rumpfstrukturen, Masten, Deckausrüstung)

Offshore -Bohrplattformstrukturen

Entsalzungsausrüstung

U -Boot -Komponenten

Kryogene Engineering:

Lagertanks und Übertragung von Pipelines (verflüssige Erdgas) (LNG)

Luft- und Raumfahrt kryogene Brennstofftanks

Ultra-Low-Temperatur-Gerätekomponenten

Transportbranche:

Eisenbahnfahrzeuge (Hochgeschwindigkeitsbörse, Güterwagen)

Kfz -Kraftstofftanks und Strukturkomponenten

Tanker, Schüttgutsträger

Militär und Verteidigung:

Gepanzerte Fahrzeugstrukturen

Marineschiff- und U -Boot -Komponenten

Militärbrücken

Druckbehälter:

Mittelgroße bis Hochdruckgefäße

Luft- und Raumfahrt -Druckbehälter

Designvorteile:

Hervorragende Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in Meeres- und Industrieumgebungen

Überlegene Schweißbarkeit, hohe Schweißfest

Außergewöhnliche kryogene Zähigkeit mit verbesserten Eigenschaften bei extrem niedrigen Temperaturen

Hohe Festigkeit und gute Duktilität, geeignet für strukturelle Komponenten

Schmiedenprozess optimiert den Getreidefluss und die interne Qualität

Ausgezeichnete Resistenz gegen Stresskorrosionsrisse und Peeling -Korrosion

Leichtes Gewicht, beitragen zu Energieeinsparungen und Emissionsreduzierung

Nichtmagnetisch, geeignet für bestimmte Anwendungen

Entwurfsbeschränkungen:

Nicht durch Wärmebehandlung gestärkt

Niedrigere Festigkeit im Vergleich zu hochfesten Legierungen der 2xxx- und 7xxx-Serie

Die Langzeitanwendung über 65 Grad kann zu Sensibilisierung (MG₂al₃-Niederschlag) führen, was zu einer zunehmenden Anfälligkeit für Stresskorrosion; H111- oder H321 -Tempel sollten ausgewählt werden

Die Bearbeitbarkeit ist nicht so gut wie Legierungen wie 6061

Relativ höhere Kosten

Wirtschaftliche Überlegungen:

Hochleistungsmaterial, höhere Anfangskosten, aber lange Lebensdauer und niedrige Wartungskosten

Eine ausgezeichnete Korrosionsresistenz verringert den langfristigen Schutzbedarf

Gute Schweißbarkeit senkt die Kosten für die Herstellung komplexer Strukturen

Leichte Eigenschaften helfen bei der Senkung der Kraftstoffkosten für Transportmittel

Nachhaltigkeit Aspekte:

100% recycelbare, hohe Ressourcennutzungseffizienz

Aluminiumproduktionsprozesse werden immer mehr umweltfreundlicher und reduziert den Energieverbrauch

Lange Lebensdauer reduziert die Erzeugung von Abfällen

Materialauswahlanleitung:

Wählen Sie 5083, wenn die höchsten Korrosionsbeständigkeit, Schweißbarkeit und kryogene Leistung erforderlich sind

5083 ist ideal, wenn eine hohe Stärke für den Dienst in Meeresumgebungen benötigt wird

Für Strukturen, die bei Temperaturen über 65 Grad langfristig dienen, sollten H111- oder H321-Gemüter ausgewählt werden

Betrachten Sie 7xxx -Serienlegierungen, wenn eine höhere Festigkeit von größter Bedeutung ist, und die Korrosionsresistenz oder die kryogene Leistung sind keine primären Bedenken

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