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Barra rotonda in alluminio 5083

5083 L'asta di estrusione in alluminio antiruggine viene realizzata attraverso il processo di estrusione . La tecnologia di estrusione è un metodo di elaborazione in plastica che stringe le billette metalliche nella forma e nelle dimensioni desiderate attraverso stampi . durante il processo di estrusione, il 4083 Alluminio Billet è riscaldato e lubrificato prima di essere alimentato nello stampo dell'estrudante dell'estrudante {4} Determina la forma trasversale dell'asta di estrusione, mentre i parametri del processo di estrusione influenzano l'accuratezza dimensionale, la qualità della superficie e le proprietà meccaniche dell'asta di estrusione .

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1. composizione materiale e processo di produzione

La lega di alluminio 5083 è una lega Al-MG non trattabile ad alte prestazioni rinomata per la sua forza eccezionale, la saldabilità e la resistenza alla corrosione superiore negli ambienti marini . La configurazione della barra rotonda offre proprietà ottimizzate per applicazioni strutturali e marine critiche:

Elementi di lega primaria:

Magnesio (mg): 4.0-4.9% (rafforzamento della soluzione solida)

Manganese (Mn): 0.4-1.0% (controllo della struttura del grano)

Chromium (Cr): 0.05-0.25% (miglioramento della resistenza alla corrosione)

Materiale di base:

Alluminio (AL): maggiore o uguale al 92,4% (saldo)

Impurità controllate:

Iron (Fe): meno o uguale allo 0,40% max

Silicio (SI): meno o uguale allo 0,40% max

Rame (Cu): meno o uguale allo 0,10% max

Zinco (zn): meno o uguale allo 0,25% max

Titanio (TI): meno o uguale allo 0,15% max

Altri elementi: meno o uguale allo 0,05% ciascuno, inferiore o uguale allo 0,15% in totale

Processo di produzione premium:

Preparazione di fusione:

Alluminio primario ad alta purezza (minimo del 99,7%)

Aggiunte di elementi legati precisi

Filtrazione di scioglimento attraverso filtri in schiuma in ceramica (20-30 PPI)

Trattamento degassante avanzato (idrogeno <0,1 ml/100 g)

Refinità di grano con la lega principale di al-ti-b

Casting semi-continuo a filo diretto (DC)

Omogeneizzazione:

450-480 grado per 8-16 ore

Controllo della temperatura uniforme: ± 5 gradi

Fare di raffreddamento controllato: 25-40 gradi /ora

Ottimizzazione MN-dispersoide

Lavoro caldo:

Breakdown iniziale: 380-420 grado

Rolling/forgiatura intermedio: 350-400

Final Hot Working: 320-370 gradi

Attenta controllo della temperatura per prevenire il cracking

Freddo freddo:

H111: indurimento minimo della deformazione dopo il lavoro a caldo

H112: leggermente tesi durante la produzione

H116: temperamento ottimizzato marino

H32: condizione di quarto di dimora (tensione indurita)

Finitura:

Condizionamento superficiale

Raddrizzamento di precisione

Trattamento di allevamento di stress per temperamento H32

Verifica dimensionale

Ispezione della qualità della superficie

Tracciabilità alla produzione completa con documentazione completa per applicazioni critiche .

2. Proprietà meccaniche della barra rotonda in alluminio 5083

Proprietà	H111 (min)	H111 (tipico)	H32 (min)	H32 (tipico)	Metodo di prova
Ultimata resistenza alla trazione	275 MPA	290-310 MPA	305 MPA	315-335 MPA	ASTM E8
Resistenza alla snervamento (0,2%)	125 MPA	130-150 MPA	215 MPA	225-245 MPA	ASTM E8
Allungamento (2 pollici)	16%	18-22%	10%	12-16%	ASTM E8
Durezza (Brinell)	75 hb	75-85 hb	85 hb	85-95 hb	ASTM E10
Forza a fatica (5 × 10⁸)	125 MPA	130-145 MPA	140 MPA	145-160 MPA	ASTM E466
Forza di taglio	170 MPA	175-190 MPA	185 MPA	190-205 MPA	ASTM B769
Resistenza alla snervamento della compressione	130 MPA	135-155 MPA	220 MPA	230-250 MPA	ASTM E9
Modulo di elasticità	71.0 GPA	71.0 GPA	71.0 GPA	71.0 GPA	ASTM E111

Distribuzione della proprietà:

Rapporto di proprietà longitudinale a trasversale: 1.00: 0.90-0.95

Variazione attraverso il diametro:<3% for bars up to 100mm, <5% for bars >100 mm

Variazione da nucleo a superficie:<5 HB

Conservazione della proprietà dopo la saldatura: superiore rispetto alle leghe trattabili a calore

3. caratteristiche microstrutturali

Caratteristiche microstrutturali chiave:

Struttura del grano:

Cereali equiax in condizioni ricotti

Cereali allungati in tempi induriti

Dimensione del grano ASTM 6-8 (45-22 μm)

Distribuzione uniforme del grano attraverso la sezione

Distribuzione precipitata:

Al₆mn Dispersoids: 50-200 nm, distribuzione uniforme

AL₈MG₅ Fase beta: frazione di volume controllata

Al-Fe-Mn Intermetallics: distribuzione raffinata

Dispersoidi ricchi di CR: migliora il controllo della ricristallizzazione

Sviluppo della trama:

Consistenza di deformazione moderata nel temperamento H32

Orientamento quasi casuale in condizione H111

Direzionalità controllata per proprietà ottimali

Caratteristiche speciali:

Fine MG₂SI precipita ai confini del grano

Assenza di PFZ (zone senza precipitazioni)

Bassa densità di dislocazione in condizione H111

Maggiore densità di dislocazione nel temperamento H32

4. Specifiche dimensionali e tolleranze

Parametro	Gamma standard	Tolleranza di precisione	Tolleranza commerciale	Metodo di prova
Diametro	10-500 mm	± 0,20 mm fino a 30 mm	± 0,30 mm fino a 30 mm	Micrometro
		± 0,6% superiore a 30 mm	± 1,0% superiore a 30 mm
Ovalità	N/A	50% della tolleranza al diametro	75% della tolleranza al diametro	Micrometro
Lunghezza	2000-6500 mm	± 3 mm	± 6 mm	Metro a nastro
Rette	N/A	0,5 mm/m	1,0 mm/m	Rettanchi
Rugosità superficiale	N/A	3,2 μm RA MAX	6,3 μm RA MAX	Profilometro
Taglia la quarsenesia di fine	N/A	0,5 gradi max	1,0 gradi max	Goniometro

Forme disponibili standard:

Barra rotonda: diametri 10-500 mm

Servizio tagliato a lungo disponibile

Tolleranze speciali disponibili su richiesta

Barre di terra di precisione per applicazioni critiche

Lunghezze personalizzate e finiture superficiali disponibili

5. Designazioni di temperamenti e opzioni di indurezione della deformazione

Codice temperamento	Descrizione del processo	Applicazioni ottimali	Caratteristiche chiave
F	Come fabbricato	Applicazioni non critiche	Nessuna garanzia di proprietà meccanica
O	Ricotto, ammorbidito	Applicazioni che richiedono la massima formabilità	Massima duttilità, minima resistenza
H111	Tensione leggermente indurita oltre o	Componenti strutturali marini	Buon equilibrio tra forza e formabilità
H112	Filtra indurita dai processi di modellatura	Applicazioni strutturali per scopi generici	Resistenza leggermente più alta di H111
H116	Temperamento marino	Applicazioni marine e offshore	Ottimizzato per la resistenza alla corrosione dell'acqua di mare
H32	Tensione indurito e parzialmente ricotto	Applicazioni ad alta resistenza	Maggiore resistenza con moderata duttilità

Guida alla selezione dei temperamenti:

H111/H112: applicazioni marine per uso generale

H116: applicazioni di esposizione marina critica

H32: requisiti di resistenza più elevati

O: Applicazioni di formabilità massima

6. caratteristiche di lavorazione e fabbricazione

Operazione	Materiale dell'utensile	Parametri consigliati	Commenti
Rotazione	Carburo, PCD	Vc =200-450 m/min, f =0.1-0.4 mm/rev	Buona rottura del chip con strumenti adeguati
Perforazione	HSS-CO, carburo	Vc =60-120 m/min, f =0.15-0.35 mm/rev	Buona qualità del foro, bordo di accumulo moderato
Fresatura	Carburo, PCD	Vc =250-600 m/min, fz =0.1-0.25 mm	Usa la fresatura di arrampicata per la migliore finitura
Toccando	HSS, TICN rivestito	Vc =15-25 m/min	Buona qualità del filo con corretta lubrificazione
Alesatura	Carburo, PCD	Vc =40-100 m/min, f =0.2-0.5 mm/rev	Tolleranza H8 Ottenere
Sega	Punta in carburo	Vc =1500-2500 m/min	Moderato tono di dente per i migliori risultati

Guida di fabbricazione:

Rating di macchinabilità: 60% (1100 alluminio=100%)

Surface Finish: Good (ra 1.6-3.2 μm prontamente realizzabile)

Formazione di chip: patatine lunghe e filate; Riguatori di chip consigliati

RESPATENZA: EMULSIONE ACQUA PREFERITA (8-10% Concentrazione)

Abbigliamento per utensili: moderato con parametri adeguati

Saldabilità: eccellente con TIG, MIG e saldatura ad agitazione dell'attrito

Lavoro a freddo: buona formabilità in condizione O/H111

Hot Working: 350-450 grado di temperatura consigliato

Presentazione a freddo: raggio minimo 1 × diametro (temperamento O), 1,5 × diametro (temperamento H)

7. Sistemi di resistenza e protezione della corrosione

Tipo di ambiente	Valutazione della resistenza	Metodo di protezione	Prestazioni previste
Atmosfera industriale	Molto bene	Superficie pulita	10-15+ anni
Atmosfera marina	Eccellente	Superficie pulita	15-20+ anni
Immersione in acqua di mare	Molto bene	Protezione catodica	10-15+ anni con manutenzione
Alta umidità	Eccellente	Pulizia standard	20+ anni
Corrosione da stress	Eccellente in H116	Selezione di temperamenti adeguati	Serie superiori a 6xxx
Esfoliazione	Eccellente	Selezione di temperamenti adeguati	Serie superiori a 6xxx

Opzioni di protezione della superficie:

Anodizzante:

Tipo II (solforico): 10-25 μm Spessore

Tipo III (hard): 25-75 μm Spessore

Nota: può ridurre leggermente la resistenza alla corrosione negli ambienti marini

Finitura meccanica:

Lucidatura: aspetto migliorato e siti di iniziazione della corrosione ridotta

Blaccamento per perline di vetro: aspetto opaco uniforme

Sistemi di pittura:

Primer epossidico + topcoat in poliuretano

Sistemi di livello marino disponibili

Protezione marina specializzata:

Protezione catodica attuale impressionata

Anodi sacrificali (zinco o alluminio)

8. Proprietà fisiche per la progettazione ingegneristica

Proprietà	Valore	Considerazione del design
Densità	2,66 g/cm³	Calcolo del peso per i componenti marini
Gamma di fusione	574-638 grado	Parametri di saldatura
Conducibilità termica	117-121 W/m·K	Progettazione di gestione termica
Conducibilità elettrica	28-32% IACS	Progettazione di applicazioni elettriche
Calore specifico	900 J/kg · k	Calcoli di massa termica
Espansione termica (CTE)	23.8 ×10⁻⁶/K	Analisi dello stress termico
Il modulo di Young	71.0 GPA	Calcoli di deflessione e rigidità
Il rapporto di Poisson	0.33	Parametro di analisi strutturale
Capacità di smorzamento	Meglio della serie 6xxx/7xxx	Applicazioni sensibili alle vibrazioni

Considerazioni di progettazione:

Intervallo di temperatura operativa: -196 grado in +200

Prestazioni criogeniche: eccellente (aumento della resistenza a basse temperature)

Indennità di corrosione: in genere 0,15 mm/anno in ambienti marini

Compatibilità galvanica: isolamento raccomandato con acciaio al carbonio

Proprietà magnetiche: non magnetica

Resistenza all'impatto a bassa temperatura: eccellente (nessuna transizione da duttile a britannica)

9. Assicurazione e test di qualità

Procedure di test standard:

Composizione chimica:

Spettroscopia di emissione ottica

Verifica di tutti i principali elementi e impurità

Test meccanici:

Test di trazione (longitudinale e trasversale)

Test di durezza (Brinell)

Ispezione dimensionale:

Misurazioni del diametro in più posizioni

Verifica rettilinea

Misurazione ovalità

Ispezione visiva:

Valutazione dei difetti superficiali

Verifica di qualità per finire

Test specializzati (quando richiesto):

Ispezione ad ultrasuoni per ASTM E114

Test di corrosione (ASTM G67 per esfoliazione)

Test di corrosione intergranulare (ASTM G66)

Test della corrosione da stress (ASTM G47)

Certificazioni standard:

Mill Test Report (en 10204 3.1)

Certificazione di analisi chimica

Certificazione delle proprietà meccaniche

Rapporto di ispezione dimensionale

Documentazione di tracciabilità del materiale

10. Considerazioni su applicazioni e design

Applicazioni primarie:

Ingegneria marina:

Alberi dell'elica della nave

Stock e pintles di timone

Componenti hardware marini

Componenti della piattaforma offshore

Trasporto:

Strutture della nave navale e costiera

Componenti di traghetto ad alta velocità

Elementi strutturali di costruzione navale

Componenti sottomarini

Componenti industriali:

Attrezzatura di lavorazione chimica

Navi da pressione per ambienti marini

Applicazioni criogeniche

Componenti ambientali altamente corrosivi

Applicazioni di difesa:

Monti di pistola navale

Attrezzatura di gestione delle munizioni

Strutture di supporto radar e del sensore

Componenti siluri

Usi specializzati:

Bulloni e dispositivi di fissaggio per uso marino

Steli e componenti della valvola

Componenti dell'industria nucleare

Componenti vegetali di desalinizzazione

Vantaggi del design:

Eccezionale resistenza alla corrosione negli ambienti marini

Eccellente saldabilità senza trattamento termico post-salvataggio

Resistenza alla corrosione dello stress superiore

Buona ritenzione di forza a temperature criogeniche

Proprietà non spaziali per ambienti esplosivi

Eccellenti proprietà di fatica

Buona macchinabilità per componenti complessi

Eccellente formabilità in condizioni ricotti

Rapporto elevato di forza-peso

Storia comprovata nel chiedere applicazioni marine

Limitazioni di progettazione:

Resistenza inferiore rispetto alla serie 7xxx e 2xxx

Non trattabile al calore per il miglioramento della resistenza

Costo più elevato rispetto alle leghe per uso generale

Disponibilità limitata in diametri molto grandi

L'indurimento del lavoro durante la fabbricazione deve essere considerato

Resistenza ad alta temperatura limitata sopra i 200 gradi

Considerazioni economiche:

Costo iniziale più elevato per una lunga durata di servizio

Riduzione dei costi di manutenzione negli ambienti marini

Migliore costo del ciclo di vita rispetto alle alternative in acciaio inossidabile

Ottima riciclabilità e valore di scarto

Costi di fabbricazione inferiori rispetto alle alternative in titanio

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