Key Takeaways
- 5052 (Mg 2,2–2,8%) i 5086 (Mg 3,5–4,5%) su oba Al–Mg legure koje se ne-tretiraju termički-; razlika u magnezijumu dovodi do otprilike 20% jaza u tipičnoj krajnjoj zateznoj čvrstoći.
- Hemijski sastav i mehanička ograničenja definisani su ASTM B210 (vučena bešavna cijev) i ASTM B241 (ekstrudirana bešavna cijev i cijev); Aluminium Association Teal Sheets su referentna kontrolna kompozicija.
- Navedite 5052 za savijene,-vodove fluida sa malim naprezanjem kada su duktilnost i cijena najvažniji; navedite 5086 za zavarene, nosive-nosive ili klasifikacijske{4}}odobrene pomorske konstrukcije.
- Obje legure otporne su na koroziju morske vode; 5086 je sigurnija specifikacija za zavarene spojeve i kontinuirano uranjanje.
- Prihvaćajte materijal samo uz Certifikat Mill Test (MTC) koji pokazuje stvarnu hemiju topline i rezultate zatezanja - nikada se ne oslanjajte samo na oznaku.
Zašto je odabir legure važan za pomorske cijevi
Cijevi za gorivo na komercijalnom radnom čamcu, hidraulički krugovi na platformi na moru i konstrukcije ograde na palubi otkazuju iz istih razloga kada je legura pogrešna: hloridne rupe, zamor od vibracija i gubitak čvrstoće na zavarenim spojevima. Izloženost slanoj vodi, vibracije motora i prijenos tečnosti pod visokim-pritiskom ne ostavljaju polje za nagađanje. I 5086 i 5052 su legure serije 5xxx (Al–Mg) dizajnirane za upotrebu u slanoj vodi, ali nisu zamjenjive.
Ovaj vodič uspoređuje dvije legure prema hemiji, mehaničkim svojstvima, zavarljivosti, ponašanju korozije i tipičnoj primjeni, tako da kupac ili projektant može napisati ispravnu specifikaciju prije nabavke. Svi podaci o sastavu i svojstvima u nastavku mogu se pratiti prema standardima i referencama navedenim na kraju ovog članka; proizvodne serije su verifikovane po seriji od strane Mill Test Certificate (MTC) koji se isporučuje sa svakom GNEE narudžbom.
Hemijski sastav aluminijuma 5086 i 5052: razlika magnezijuma
Obje legure su ojačane magnezijumom u čvrstom rastvoru (koji se-ne može tretirati toplinom-), tako da čvrstoća i otpornost na koroziju potiču od sadržaja magnezija, a ne od termičke obrade. Ograničenja sastava u nastavku slijede oznake Međunarodnog udruženja za aluminijum i ograničenja hemijskog sastava (Teal listovi) i ASTM B210/B241 tabelu 1.
| Element (težinski%) | 5086 - ograničenja | 5052 - ograničenja |
|---|---|---|
| silicijum (Si) | 0,40 max | 0,25 max |
| željezo (Fe) | 0,50 max | 0,40 max |
| bakar (Cu) | 0,10 max | 0,10 max |
| mangan (Mn) | 0.20–0.70 | 0,10 max |
| magnezijum (Mg) | 3.5–4.5 | 2.2–2.8 |
| hrom (Cr) | 0.05–0.25 | 0.15–0.35 |
| cink (Zn) | 0,25 max | 0,10 max |
| titanijum (Ti) | 0,15 max | 0,15 max |
| Ostali (svaki/ukupno) | 0.05 / 0.15 | 0.05 / 0.15 |
| Aluminijum | Balans | Balans |
Izvor podataka: Aluminium Association Teal Sheets; ASTM B210/B241 Tabela 1 (pogledajte Reference). Kontrolna referenca za kompoziciju su Teal Sheets; unakrsno-provjerite svaku isporuku u odnosu na MTC analizu topline.
Magnezijum je odlučujuća razlika: 5052 je blizu srednje tačke od 2,5% Mg, 5086 blizu 4,0%. Više magnezija znači veće čvrsto-jačanje rastvora - i stabilniji, samozacjeljujući oksidni film u slanoj vodi. To također znači manju formabilnost i višu cijenu po toni. Taj kompromis{10}}je upravo ono što ostatak ovog članka kvantifikuje.
Mehanička svojstva po temperamentu
Svojstva zavise od temperamenta koliko i od legure. "Tipične" vrijednosti ispod su reprezentativni podaci mlina koji se koriste za idejni projekat; ASTM minimumi za izvučene bešavne cijevi (ASTM B210) su ugovoreni pod. MTC vrijednosti za vašu specifičnu toplinu su one koje određuju prihvatanje.
| Alloy & Temper | Krajnja vlačna (tipična) | Snaga tečenja (tipično) | Izduženje (tipično) | ASTM B210 minimumi (vučena cijev) | Tipična uslužna uloga |
|---|---|---|---|---|---|
| 5052-O(žareno) | 195 MPa (28 ksi) | 90 MPa (13 ksi) | 25% | UTS 172–241 MPa (25–35 ksi); YS Veći ili jednak 69 MPa (10 ksi) | Ekstremni radijusi savijanja, formiranje |
| 5052-H32 | 230 MPa (33 ksi) | 195 MPa (28 ksi) | 12% | UTS Veći ili jednaki 214 MPa (31 ksi); YS Veći ili jednak 159 MPa (23 ksi) | Opšti transfer tečnosti |
| 5086-O(žareno) | 260 MPa (38 ksi) | 115 MPa (17 ksi) | 22% | UTS 241–317 MPa (35–46 ksi); YS Veći ili jednak 97 MPa (14 ksi) | Formirani konstruktivni dijelovi |
| 5086-H32 | 290 MPa (42 ksi) | 205 MPa (30 ksi) | 12% | UTS Veći ili jednaki 276 MPa (40 ksi); YS Veći ili jednak 193 MPa (28 ksi) | Konstrukcijsko brodsko zavarivanje |
| 5086-H111(ekstrudirano) | 275 MPa (40 ksi) | 145 MPa (21 ksi) | 14% | Po ASTM B241 (ekstrudirano); potvrdite sa MTC-om | Ekstrudirana morska struktura |
Dvije fizičke konstante su vrijedne pažnje za dizajn cijevi: gustina je 2,68 g/cm³ za 5052 i 2,66 g/cm³ za 5086; modul elastičnosti je približno 71 GPa (10.000 ksi) za oba; Opseg topljenja je 607–649 stepeni za 5052 i 585–640 stepeni za 5086 (objavljeni podaci Aluminijumskog udruženja). Ušteda težine u odnosu na čelik ostaje glavni razlog zašto brodogradilišta uopće navode aluminijske cijevi.
Pravilo odabira temperamenta:za izvučene bešavne cijevi prema ASTM B210, standardne temperature su O i H32/H34/H36/H38; za ekstrudirane bešavne cijevi i cijevi prema ASTM B241, temperature su O, H111, H112 i F. Izričito navedite temperaturu u narudžbenici - "5086 cijev" sama po sebi nije potpuna specifikacija.
Zavarljivost i otpornost na koroziju
Zavarivanje
Obje legure se lako zavaruju procesima gasnog volframovog luka (GTAW) i gasnog metalnog luka (GMAW). Koristite ER5356 žicu za punjenje (AWS A5.10) za spojeve 5086-to-5086, 5086-to-5052 i 5052-to-5052; ER5654 je prihvatljiva alternativa za 5052-to-5052. ER5356 pruža najbolju čvrstoću spoja, podudaranje boja i otpornost na koroziju u slanoj vodi za porodicu 5xxx.
Treba precizno navesti jednu tvrdnju: žareni (O-temperaturni) 5086 zavar zadržava većinu svoje čvrstoće osnovnog-metala, jer O-snaga na temperaturi dolazi od magnezijuma u čvrstom rastvoru, a ne od hladnog rada. Deformacije-kaljene (5052-H32, 5086-H32, 5086-H111) omekšaju u zoni zahvaćenom toplinom (HAZ) - dizajnom zavarenim spojevima na}nezavarenim ili potpuno zavarenim{18 osobinama Vrijednosti H-temperature. Ovo se odnosi na obje legure, i zato pravila klasifikacijskog društva traže podatke o kvalifikaciji zavarenih spojeva.
Druga uslužna{0}}napomena o ograničenju: 5086 sadrži više od 3% magnezijuma, tako da kontinuirano korištenje iznad otprilike 65–80 stepeni može podstaći senzibilizaciju pri dugom izlaganju. Potvrdite povišene temperature-ograničenja za vašu specifičnu primjenu kod klasifikacijskog društva ili autoriteta za projektovanje.
Otpornost na koroziju
Obje legure nude izvanrednu otpornost na morsku vodu i morsku atmosferu; njihov prirodni oksidni film se samostalno-popravlja nakon oštećenja. U praksi, veći sadržaj magnezijuma 5086 daje čvršći i stabilniji film, zbog čega je to poželjna legura cijevi za trajno potopljene ili prskane{3}}zone.
Za ploču i lim trupa, ASTM B928 definira morsku-klasu 5086 (temperature H116/H321) sa naponom{5}}projekcijom korozije; za cijevi i cijevi, usklađenost se demonstrira kroz MTC i, gdje je potrebno, istraživanje-društva za klasifikaciju (ABS, DNV, LR, BV). Tamo gdje aluminijski cijevi dolaze u kontakt s nehrđajućim čelikom ili legurama bakra, koristite dielektričnu izolaciju kako biste spriječili galvansku koroziju.
Smjernice za odabir aplikacije
Nemojte pretjerano-proizrađivati sistem i naduvati budžet. Brodogradilišta i industrijski proizvođači obično dijele aplikacije na sljedeći način.
Navedite 5052 kada:
- Dominiraju složeno usmjeravanje i uski{0}}radijus savijanja (instrumentalni zračni vodovi, ventilacijske cijevi, unutrašnji vodovi).
- Servis je prijenos fluida pod niskim-pritiskom na temperaturi okoline.
- Dio je ne-konstruktivni: unutrašnji rukohvati, konzole, ukrasi, opći cijevni okviri.
- Troškovi i dostupnost zaliha nadmašuju marginu snage.
Navedite 5086 kada:
- Cijev je zavarena u nosivu-konstrukciju: jarboli, grane, ograde na palubi, ramovi dizalice, okvir za patrolni{1}}čamac.
- Pomorski hidraulički sistemi{0}}pod visokim pritiskom ili sistemi protivpožarne vode zahtijevaju jače bešavne cijevi.
- Linija je kontinuirano potopljena ili u zoni direktnog prskanja na morskoj instalaciji.
- Projekat mora proći inspekciju klasifikacijskog{0}}društva (ABS, DNV, LR, BV).
Kontrolna lista za brzu odluku za novu liniju ili strukturu:
- Da li nosi strukturno opterećenje? → da: 5086
- Da li je intenzivno zavaren? → da: 5086 (O ili kao-svojstva zavarenog dizajna)
- Kontinuirano uranjanje u morsku vodu ili prskanje? → da: 5086
- Potrebno je odobrenje za klasifikaciju? → da: 5086, sa klasnom dokumentacijom
- Teško savijanje uz minimalno opterećenje? → da: 5052
- Budžetski{0}}ograničena,-usluga niskog rizika? → da: 5052
Proizvodnja: bešavne u odnosu na otvore-ekstrudirane
Za cijevi{0}}pomorskog kvaliteta, ruta proizvodnje je važna koliko i legura. Standardima su specificirana dva besprekorna ruta:ASTM B210 izvučena bešavna cijev- ekstrudirana šupljina je povučena preko trna do čvrstih tolerancija vanjskog-prečnika i zida, pogodna za precizan prijenos fluida, instrumentaciju i namotano napajanje; iASTM B241 bešavne ekstrudirane cijevi i cijevi- proizveden direktno ekstruzijom matrice-i-indrela u većim veličinama, sa O/H111/H112 temperamentima, prikladan za strukturalne usluge.
Konstruktivnom ekstruzijom (prozornim) izrađuju se cijevi s uzdužnim zavarenim šavom; ovo je u redu za konstrukcijske elemente bez-pod pritiskom, ali ne treba biti specificirano gdje su mogući hidraulički udari pritiska. Za usluge pod visokim-pritiskom, GNEE preporučuje izvučeni ili trnom{3}}ekstrudirani bešavni 5086: bez uzdužnog šava, nema spoja za cijepanje pod pritiskom. Kompletna isporuka uključuje MTC sa toplinskim brojem, stvarnom hemijom i zateznim rezultatima, tako da kupac može provjeriti usklađenost sa specifikacijom bez-ponovnog testiranja treće strane.
GNEE mogućnosti i certifikati
- Raspon veličina: vanjski prečnik 4–600 mm; debljina zida 1–25 mm; standardne dužine 6 m ili precizno rezanje-na-dužinu.
- Oblici proizvoda: vučena bešavna cijev (ASTM B210) i ekstrudirana bešavna cijev/cijev (ASTM B241); temperamente O, H32, H111, H112.
- Osiguranje kvaliteta: svaka serija se isporučuje sa detaljnim certifikatom o ispitivanju mlina (MTC) koji potvrđuje hemijski sastav i mehaničku čvrstoću.
- Pomorska usklađenost: cijevi se mogu isporučiti prema zahtjevima ABS, DNV, LR i BV za globalne projekte brodogradnje.
- Kontrola tolerancije: vanjski prečnik i debljina stijenke kontrolirani prema ASTM B210 i ASTM B241 tablicama tolerancije kako bi se osiguralo uklapanje-sa standardnim spojevima.
- Korporacija: HENAN GNEE NEW MATERIAL CO., LTD posluje kao direktni proizvođač sa pet podružnica u Anyangu, Tianjinu, Hong Kongu i Singapuru.
Nabavite specifikaciju{0}}provjerenu ponudu
Pošaljite svoju leguru, temperaturu, vanjski prečnik, debljinu stijenke, dužinu i količinu - ili otpremite CAD crtež - i GNEE inženjerski tim će odgovoriti sa listom podataka-podudarnom ponudu, uključujući MTC dokumentaciju i, gdje je potrebno, klasifikacijsku{3}} papirologiju društva. Od jednog snopa cijevi od 5052 za popravku do 20 metričkih tona 5086 bešavnih cijevi za novu izgradnju plovila, primjenjuje se ista tvornička{8}}direktna sljedivost.
