5083ألمنيوم-H116
مقدمة عن ألومنيوم 5083-H116
ألومنيوم 5083-H116 هو سبيكة ألومنيوم-مغنيسيوم مقساة بالتشوه (تصلّب بالانفعال) وغير قابلة للمعالجة الحرارية، تمّت معالجتها خصيصًا لتعزيز مقاومة التآكل في البيئات البحرية ومياه البحر المالحة. وتشير حالة H116 إلى أن السبيكة قد تم تقسيةُها بالانفعال وتثبيتُها لتحسين القوة وقابلية اللحام ومقاومة تآكل التقشر والتآكل الإجهادي.
يُستخدم ألومنيوم 5083-H116 على نطاق واسع في التشغيل باستخدام ماكينات CNC لهياكل بحرية ومعدات بحرية خارجية (أوفشور)، وألواح النقل، ومكونات دفاعية تتطلب قوة متينة وأداء لحام ممتازًا واستقرارًا طويل الأمد ضد التآكل.
الخواص الكيميائية والفيزيائية والميكانيكية لألومنيوم 5083-H116
التركيب الكيميائي (النموذجي)
العنصر | نطاق التركيب (٪ بالوزن) | الدور الرئيسي |
|---|---|---|
الألومنيوم (Al) | المتبقي | معدن الأساس لمقاومة التآكل |
المغنيسيوم (Mg) | 4.0–4.9 | عنصر التقوية الرئيسي، ويحسن مقاومة مياه البحر |
المنغنيز (Mn) | 0.4–1.0 | يعزز القوة والمتانة |
الكروم (Cr) | 0.05–0.25 | يزيد مقاومة التآكل في البيئات البحرية |
السيليكون (Si) | ≤0.40 | عنصر متبقٍ |
الحديد (Fe) | ≤0.40 | عنصر متبقٍ |
النحاس (Cu) | ≤0.10 | عنصر متبقٍ |
الزنك (Zn) | ≤0.25 | عنصر متبقٍ |
الخواص الفيزيائية
الخاصية | القيمة (النموذجية) | المعيار / شرط الاختبار |
|---|---|---|
الكثافة | 2.66 جم/سم³ | ASTM B311 |
درجة الانصهار | 570–640°م | ASTM E299 |
الموصلية الحرارية | 121 واط/م·ك عند 25°م | ASTM E1952 |
الموصلية الكهربائية | 32٪ IACS عند 20°م | ASTM B193 |
معامل التمدد الحراري | 25.3 ميكرومتر/م·°م | ASTM E228 |
السعة الحرارية النوعية | 900 جول/كجم·ك | ASTM E1269 |
معامل المرونة | 70 جيجا باسكال | ASTM E111 |
الخواص الميكانيكية (حالة H116)
الخاصية | القيمة (النموذجية) | معيار الاختبار |
|---|---|---|
مقاومة الشد | 310–350 ميجا باسكال | ASTM E8/E8M |
مقاومة الخضوع (0.2٪) | 230–280 ميجا باسكال | ASTM E8/E8M |
الاستطالة | ≥10٪ | ASTM E8/E8M |
الصلادة | 85–95 HB | ASTM E10 |
مقاومة التعب | 110–130 ميجا باسكال | ASTM E466 |
مقاومة الصدمات | ممتازة | ASTM E23 |
الخصائص الرئيسية لألومنيوم 5083-H116
مقاومة تآكل بحرية عالية المستوى: تمت معالجته خصيصًا لأداء فائق في مياه البحر والبيئات الملحية. يقاوم التنقير والتآكل الإجهادي وتآكل التقشر.
قوة محسّنة في حالة تثبيت مستقرة: يوفر مقاومة خضوع أعلى من 5083-O أو H321 مع الحفاظ على الليونة وقابلية التشكيل—وهو مثالي لمكونات بحرية من صفائح سميكة وإطارات هيكلية.
قابلية لحام ممتازة دون تشقق بعد اللحام: تحتفظ وصلات اللحام بأكثر من 90٪ من قوة مادة الأساس، خاصة عند استخدام سلك حشو 5356 لعمليات MIG/TIG.
ثبات أبعادي جيد: تمنع حالة H116 حدوث الالتواء أثناء التشغيل باستخدام CNC، خصوصًا في الألواح المسطحة الكبيرة أو الأجزاء الهيكلية.
سبيكة غير قابلة للمعالجة الحرارية: تُرفع القوة الميكانيكية عبر التقسية بالتشوه وليس بالمعالجة الحرارية. تبقى الخواص مستقرة حتى في الخدمة الطويلة.
تحديات وحلول تشغيل ألومنيوم 5083-H116 باستخدام CNC
تحديات التشغيل
التصلّب بالتشغيل: قد تؤدي التمريرات العنيفة أو ضعف إزالة الرايش إلى تآكل مفرط للأداة.
الحافة المتراكمة (BUE): قد يقلل التصاق المادة من جودة السطح وعمر الأداة.
حجم المكونات الكبير: يُستخدم غالبًا في صفائح كبيرة تتطلب دقة تثبيت وتجهيزات CNC بعزم عالٍ.
استراتيجيات التشغيل المحسّنة
اختيار الأداة
المعيار | التوصية | السبب |
|---|---|---|
مادة الأداة | كربيد مطلي بـ TiAlN أو كربيد مصقول بالألماس | يقلل الاحتكاك ويقاوم التلاصق (galling) |
الهندسة | زاوية قطع كبيرة مع مجرى رايش عالي الدقة | يعزز تدفق الرايش وسلامة السطح |
سرعة القطع | 200–350 م/دقيقة | توازن بين الحرارة وعمر الأداة |
معدل التغذية | 0.10–0.25 مم/دورة | يحافظ على تفاوتات ضيقة ويتجنب الاهتزاز |
سائل التبريد | تدفق غامر أو رذاذ عالي (≥30 بار) | يزيل الحرارة ويقلل التصاق الأداة |
معلمات قطع ألومنيوم 5083-H116 (وفق معيار ISO 513)
العملية | السرعة (م/دقيقة) | التغذية (مم/دورة) | عمق القطع (مم) | ضغط سائل التبريد (بار) |
|---|---|---|---|---|
تشغيل خشن | 200–280 | 0.15–0.25 | 2.0–4.0 | 30–40 (تدفق) |
تشغيل نهائي | 280–350 | 0.05–0.10 | 0.2–1.0 | 40–60 (تدفق/رذاذ) |
المعالجة السطحية لأجزاء ألومنيوم 5083-H116 المشغلة باستخدام CNC
الأكسدة الأنودية: متوافقة مع النوع الثاني والأكسدة الصلبة؛ تضيف حتى 50 ميكرومتر من الحماية للأجزاء البحرية.
الطلاء بالمسحوق: يحقق مقاومة لرذاذ الملح >1000 ساعة (ASTM B117) مع سماكة طبقة 60–100 ميكرومتر.
التلميع الكهروكيميائي: يعزز مقاومة التآكل في الأشكال المعقدة والقنوات الداخلية.
التخميل: يضمن أسطحًا نظيفة للأجزاء قبل الطلاء أو للأجزاء التي تعمل دون طلاء.
التفريش: يكوّن تشطيبات Ra 1.0–1.6 ميكرومتر مثالية للألواح البحرية أو الهيكلية المضادة للوهج.
طلاء ألوداين: يعزز مقاومة التآكل دون الإضرار باستمرارية التوصيل الكهربائي. مفيد في العلب الكهربائية والأطراف.
الطلاء بالأشعة فوق البنفسجية: يضيف مقاومة للخدش ووضوحًا طويل الأمد للأسطح المكشوفة.
الطلاء باللكر: يمنع الأكسدة ويعزز المظهر الجمالي في الأجزاء البحرية والدفاعية عالية المستوى.
التطبيقات الصناعية لألومنيوم 5083-H116
التطبيقات البحرية: هياكل السفن، والمنصات البحرية، والأغلفة تحت الماء التي تتطلب قوة هيكلية ومقاومة لتآكل مياه البحر.
الدفاع: صفائح تدريع، وحوامل رادار، وإطارات دعم تُستخدم في البيئات البحرية والتكتيكية.
النفط والغاز: فلنجات الأنابيب، ومشابك الرايزر، ومكونات تحت البحر تتعرض لوسائط عدوانية.
السيارات (مركبات خاصة): مقطورات صهاريج، ومركبات مصفحة، وأغلفة بطاريات حيث تكون خفة الوزن ومقاومة التآكل عوامل حاسمة.
المعدات الصناعية: حوامل حاملة للأحمال مشغلة باستخدام CNC، وناقلات، وأغلفة عمليات تتعرض لأجواء صناعية مُسببة للتآكل.
استكشف المدونات ذات الصلة
