एल्यूमिनियम 5052
एल्युमिनियम 5052 का परिचय
एल्युमिनियम 5052 एक नॉन-हीट-ट्रीटेबल एल्युमिनियम-मैग्नीशियम मिश्रधातु है, जो अपनी उत्कृष्ट जंग-प्रतिरोध क्षमता, अच्छी फॉर्मेबिलिटी और मध्यम शक्ति के लिए जानी जाती है। समुद्री और रासायनिक वातावरण में इसका श्रेष्ठ प्रदर्शन इसे कठोर परिस्थितियों के संपर्क में आने वाले CNC-मशीन्ड पुर्जों के लिए सबसे लोकप्रिय विकल्पों में से एक बनाता है।
उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी और उचित मशीनबिलिटी के साथ, एल्युमिनियम 5052 को अक्सर CNC मशीनिंग के लिए चुना जाता है, ताकि समुद्री हार्डवेयर, इलेक्ट्रॉनिक्स हाउसिंग्स, औद्योगिक उपकरण और आर्किटेक्चरल सिस्टम्स में उपयोग होने वाले कस्टम कंपोनेंट्स तैयार किए जा सकें।
एल्युमिनियम 5052 के रासायनिक, भौतिक और यांत्रिक गुण
रासायनिक संरचना (सामान्य)
तत्व | संरचना सीमा (wt.%) | मुख्य भूमिका |
|---|---|---|
एल्युमिनियम (Al) | शेष | हल्कापन और जंग-प्रतिरोध प्रदान करने वाली आधार धातु |
मैग्नीशियम (Mg) | 2.2–2.8 | शक्ति और समुद्री पानी के प्रति प्रतिरोध बढ़ाता है |
क्रोमियम (Cr) | 0.15–0.35 | जंग-प्रतिरोध को बढ़ाता है |
सिलिकॉन (Si) | ≤0.25 | अवशिष्ट तत्व |
लोहा (Fe) | ≤0.40 | अवशिष्ट तत्व |
तांबा (Cu) | ≤0.10 | कम मात्रा जंग-प्रतिरोध में सुधार करने में मदद करती है |
जिंक (Zn) | ≤0.10 | अवशिष्ट तत्व |
मैंगनीज़ (Mn) | ≤0.10 | अवशिष्ट तत्व |
टाइटेनियम (Ti) | ≤0.15 | दाने परिष्कर्ता (ग्रेन रिफाइनर) |
भौतिक गुण
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक/स्थिति |
|---|---|---|
घनत्व | 2.68 g/cm³ | ASTM B311 |
गलनांक | 607–650°C | ASTM E299 |
तापीय चालकता | 138 W/m·K (25°C पर) | ASTM E1952 |
विद्युत चालकता | 32% IACS (20°C पर) | ASTM B193 |
तापीय विस्तार गुणांक | 23.7 µm/m·°C | ASTM E228 |
विशिष्ट ऊष्मा क्षमता | 900 J/kg·K | ASTM E1269 |
लोच मापांक | 70.3 GPa | ASTM E111 |
यांत्रिक गुण (H32 टेम्पर)
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक |
|---|---|---|
तन्य शक्ति | 215–260 MPa | ASTM E8/E8M |
यील्ड शक्ति (0.2%) | 193 MPa | ASTM E8/E8M |
लंबन | ≥12% | ASTM E8/E8M |
कठोरता | 65–75 HB | ASTM E10 |
थकान शक्ति | 117 MPa | ASTM E466 |
आघात प्रतिरोध | उच्च | ASTM E23 |
एल्युमिनियम 5052 की प्रमुख विशेषताएँ
उत्कृष्ट जंग प्रतिरोध: 5052 में मैग्नीशियम और क्रोमियम की उच्च मात्रा उत्कृष्ट जंग-प्रतिरोध प्रदान करती है, विशेष रूप से खारे पानी और औद्योगिक वातावरण में। सही कोटिंग के साथ, यह साल्ट स्प्रे टेस्टिंग में >1000 घंटे तक सहन कर सकता है।
अच्छी फॉर्मेबिलिटी और वेल्डेबिलिटी: इसे जटिल आकारों में बनाया जा सकता है और MIG या TIG द्वारा बिना हॉट क्रैकिंग के वेल्ड किया जा सकता है। समुद्री और आर्किटेक्चरल सिस्टम्स में बेंट या डीप-ड्रॉन कंपोनेंट्स के लिए सामान्यतः उपयोग होता है।
मध्यम शक्ति और आयामी स्थिरता: 260 MPa की तन्य शक्ति और 193 MPa की यील्ड शक्ति के साथ, 5052 एनक्लोज़र्स, पैनल्स और लाइट-ड्यूटी फ्रेम्स के लिए पर्याप्त संरचनात्मक प्रदर्शन देता है, साथ ही विकृति का जोखिम कम रहता है।
उचित मशीनबिलिटी: हीट-ट्रीटेड ग्रेड्स की तुलना में यह नरम है, फिर भी 5052 तेज़ कार्बाइड टूल्स और मध्यम फीड रेट्स के साथ अच्छी तरह मशीन होता है। हाई-स्पीड मशीनिंग के साथ चिप कंट्रोल और सतह फिनिश को बेहतर बनाया जा सकता है।
नॉन-हीट ट्रीटेबल: इसकी शक्ति स्ट्रेन हार्डनिंग (H टेम्पर्स) से प्राप्त होती है। इसे हीट ट्रीटमेंट से मजबूत नहीं किया जा सकता, जिससे बदलते तापमान वाले अनुप्रयोगों में यह अधिक स्थिर रहता है।
एल्युमिनियम 5052 के लिए CNC मशीनिंग की चुनौतियाँ और समाधान
मशीनिंग चुनौतियाँ
बिल्ट-अप एज (BUE): नरम मिश्रधातु का कटिंग टूल्स पर चिपकने की प्रवृत्ति, जिससे सतह फिनिश प्रभावित होती है।
कम कठोरता: उच्च-बल ऑपरेशनों के दौरान सतह गैलिंग या विकृति का जोखिम बढ़ाती है।
लगातार चिप्स: उचित चिप निष्कासन के बिना फ्लूट्स जाम हो सकते हैं।
अनुकूलित मशीनिंग रणनीतियाँ
टूल चयन
पैरामीटर | अनुशंसा | कारण |
|---|---|---|
टूल सामग्री | पॉलिश्ड अनकोटेड या TiB₂-कोटेड कार्बाइड | BUE कम करता है और फिनिश बेहतर बनाता है |
ज्यामिति | तेज़ रेक एंगल, बड़े चिप पॉकेट्स | टूल लोडिंग रोकता है और चिप फ्लो बढ़ाता है |
कटिंग स्पीड | 150–350 m/min | सतह गुणवत्ता बनाए रखता है और चिपकाव कम करता है |
फीड रेट | 0.10–0.25 mm/rev | संगत चिप मोटाई सुनिश्चित करता है |
कूलेंट | मिस्ट या फ्लड कूलेंट | चिप निष्कासन और कूलिंग में मदद करता है |
एल्युमिनियम 5052 कटिंग पैरामीटर (ISO 513 अनुपालन)
ऑपरेशन | स्पीड (m/min) | फीड (mm/rev) | कट की गहराई (mm) | कूलेंट प्रेशर (bar) |
|---|---|---|---|---|
रफिंग | 150–250 | 0.15–0.25 | 2.0–4.0 | 20–30 (फ्लड) |
फिनिशिंग | 250–350 | 0.05–0.15 | 0.2–1.0 | 30–50 (मिस्ट/फ्लड) |
एल्युमिनियम 5052 CNC पार्ट्स के लिए सतह उपचार
एनोडाइजिंग: एल्युमिनियम 5052 के लिए उपयुक्त। टाइप II सल्फ्यूरिक एनोडाइजिंग 5–25 µm की ऑक्साइड मोटाई प्रदान करता है, जो जंग सुरक्षा और सतह कठोरता (~250 HV) बढ़ाता है। टाइप III हार्ड एनोडाइजिंग 50 µm तक मोटी परतें बनाता है, जिससे घिसाव प्रतिरोध बढ़ता है, हालांकि मैग्नीशियम सामग्री के कारण 5052 में हल्का रंग-भिन्नता हो सकती है।
पाउडर कोटिंग: 60–120 µm कोटिंग्स का इलेक्ट्रोस्टैटिक अनुप्रयोग, 180–210°C पर क्योर किया जाता है। उत्कृष्ट घर्षण, UV और रासायनिक प्रतिरोध देता है। क्रोमेट या फॉस्फेट कन्वर्ज़न के बाद लगाने पर आसंजन और टिकाऊपन और बढ़ता है।
इलेक्ट्रोपॉलिशिंग: 5052 कंपोनेंट्स पर लागू कर Ra 0.2 µm से कम सतह रफ़नेस प्राप्त की जा सकती है, माइक्रो-पीक्स कम होते हैं और क्लीनरूम या बायोमेडिकल वातावरण में जंग प्रतिरोध बढ़ता है।
पैसिवेशन: यद्यपि एल्युमिनियम पर यह कम उपयोग होता है, फिर भी सतह की स्वच्छता सुनिश्चित करने और अवशिष्ट संदूषक हटाकर पेंट आसंजन को अनुकूल बनाने हेतु प्री-ट्रीटमेंट के रूप में अपनाया जाता है।
ब्रशिंग: Ra 0.8–1.6 µm के बीच नियंत्रित सतह टेक्सचर बनाता है। डेकोरेटिव, साइनिज या इक्विपमेंट पैनल्स में समान मैट या सैटिन फिनिश के लिए सामान्य।
एलोडाइन कोटिंग: MIL-DTL-5541F अनुरूप क्रोमेट कन्वर्ज़न कोटिंग। चालकता बनाए रखते हुए जंग सुरक्षा जोड़ता है; समुद्री और मिलिट्री-ग्रेड एनक्लोज़र्स में व्यापक उपयोग।
UV कोटिंग: 5–15 µm फिल्म के रूप में लगाया जाता है और UV लाइट से क्योर कर उपभोक्ता-उन्मुख एल्युमिनियम पार्ट्स पर स्क्रैच प्रतिरोध और सतह चमक बढ़ाता है।
लैकर कोटिंग: 10–30 µm मोटी पारदर्शी कोटिंग्स रसायन और नमी प्रतिरोध बढ़ाती हैं। आर्किटेक्चरल पैनल्स और औद्योगिक कंट्रोल सतहों पर रूप-रंग बनाए रखने हेतु अक्सर उपयोग।
एल्युमिनियम 5052 के औद्योगिक अनुप्रयोग
मरीन: खारे पानी में उत्कृष्ट जंग प्रतिरोध के कारण हल्स, बल्कहेड्स और डेक संरचनाएँ।
ऑटोमोटिव: फ्यूल टैंक्स, इनर बॉडी पैनल्स और हल्के एनक्लोज़र्स—जहाँ शक्ति और जंग सुरक्षा दोनों आवश्यक हैं।
उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक्स: CNC मशीन्ड बेज़ेल्स, टैबलेट एनक्लोज़र्स और एनोडाइज्ड फिनिश वाले माउंटिंग प्लेट्स।
आर्किटेक्चरल सिस्टम्स: कर्टेन वॉल्स, पैनल सिस्टम्स और हैंडरेल्स—फॉर्मेबिलिटी और बाहरी टिकाऊपन के लिए।
औद्योगिक उपकरण: CNC फ्रेम्स, कंट्रोल पैनल्स और ब्रैकेट्स—जो कंपन और हल्के रसायनों के संपर्क में आते हैं।
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