एल्यूमिनियम 5083
एल्युमिनियम 5083 का परिचय
एल्युमिनियम 5083 एक नॉन-हीट-ट्रीटेबल एल्युमिनियम-मैग्नीशियम-मैंगनीज़ मिश्रधातु है, जो अपनी असाधारण जंग-प्रतिरोध क्षमता, एनील्ड अवस्था में उच्च शक्ति, और अत्यधिक/चरम वातावरण में उत्कृष्ट प्रदर्शन के लिए जानी जाती है। समुद्री पानी और औद्योगिक रसायनों के प्रति इसकी श्रेष्ठ प्रतिरोधकता इसे मरीन और ट्रांसपोर्ट उद्योग के अनुप्रयोगों के लिए आदर्श बनाती है।
यह मिश्रधातु CNC मशीनिंग में हेवी-ड्यूटी संरचनात्मक कंपोनेंट्स, फ्यूल टैंक्स, शिपबिल्डिंग पार्ट्स और क्रायोजेनिक वेसल्स के लिए अच्छा प्रदर्शन करती है। भरोसेमंद वेल्डेबिलिटी और मध्यम मशीनबिलिटी के साथ, एल्युमिनियम 5083 उन कंपोनेंट्स के लिए सर्वोत्तम विकल्प है जिन्हें शक्ति, जंग प्रतिरोध और दीर्घकालिक स्थिरता की आवश्यकता होती है।
एल्युमिनियम 5083 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) | 4.0–4.9 | मुख्य सुदृढ़ीकरण तत्व और जंग प्रतिरोध |
मैंगनीज़ (Mn) | 0.4–1.0 | मजबूती और थकान प्रदर्शन को बढ़ाता है |
क्रोमियम (Cr) | 0.05–0.25 | जंग-प्रतिरोध और तनाव-प्रतिरोध में सुधार |
लोहा (Fe) | ≤0.40 | अवशिष्ट तत्व |
सिलिकॉन (Si) | ≤0.40 | अवशिष्ट तत्व |
तांबा (Cu) | ≤0.10 | कम मात्रा जंग-प्रतिरोध बनाए रखती है |
जिंक (Zn) | ≤0.25 | अवशिष्ट तत्व |
टाइटेनियम (Ti) | ≤0.15 | ग्रेन रिफाइनमेंट (दाना परिष्करण) |
भौतिक गुण
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक/स्थिति |
|---|---|---|
घनत्व | 2.66 g/cm³ | ASTM B311 |
गलनांक | 570–640°C | ASTM E299 |
तापीय चालकता | 121 W/m·K (25°C पर) | ASTM E1952 |
विद्युत चालकता | 28% IACS (20°C पर) | ASTM B193 |
तापीय विस्तार गुणांक | 25.1 µm/m·°C | ASTM E228 |
विशिष्ट ऊष्मा क्षमता | 900 J/kg·K | ASTM E1269 |
लोच मापांक | 72.5 GPa | ASTM E111 |
यांत्रिक गुण (H116 / O टेम्पर)
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक |
|---|---|---|
तन्य शक्ति | 305–340 MPa (H116) | ASTM E8/E8M |
यील्ड शक्ति (0.2%) | 215–240 MPa (H116) | ASTM E8/E8M |
लंबन | ≥12% (H116), ≥18% (O) | ASTM E8/E8M |
कठोरता | 80 HB (H116) | ASTM E10 |
थकान शक्ति | 115 MPa | ASTM E466 |
आघात प्रतिरोध | उत्कृष्ट | ASTM E23 |
एल्युमिनियम 5083 की प्रमुख विशेषताएँ
उत्कृष्ट जंग प्रतिरोध: समुद्री पानी, साल्ट स्प्रे और रासायनिक वातावरण में उत्कृष्ट प्रदर्शन 5083 को मरीन, डिफेंस और टैंक अनुप्रयोगों के लिए प्रमुख मिश्रधातु बनाता है। उच्च-क्लोराइड वातावरण में यह नो-स्टेस जंग-क्रैकिंग प्रदर्शित करता है।
नॉन-हीट-ट्रीटेड अवस्था में उच्च शक्ति: बिना हीट ट्रीटमेंट के 340 MPa तक की तन्य शक्ति प्राप्त करता है—वेल्डेड संरचनाओं और क्रायोजेनिक टैंक्स के लिए आदर्श, जहाँ तापीय विकृति से बचना आवश्यक होता है।
उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी: HAZ (हीट-अफेक्टेड ज़ोन) में न्यूनतम शक्ति कमी के साथ MIG और TIG वेल्डिंग को सपोर्ट करता है। संरचनात्मक अखंडता के लिए 5183 या 5356 फिलर मेटल सामान्यतः उपयोग होते हैं।
मध्यम मशीनबिलिटी: मशीनबिलिटी रेटिंग फ्री-कटिंग ब्रास की ~55% है। उचित टूल ज्योमेट्री और चिप निष्कासन तकनीकों के साथ फिनिश्ड पार्ट्स पर ±0.01 mm तक की टॉलरेंस और Ra ≤1.6 µm प्राप्त की जा सकती है।
क्रायोजेनिक टफनेस और आयामी स्थिरता: शून्य से नीचे तापमान पर अच्छा प्रदर्शन करता है, जिससे यह LNG ट्रांसपोर्ट और एयरोस्पेस कोल्ड-स्टोरेज अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त है।
एल्युमिनियम 5083 के लिए CNC मशीनिंग की चुनौतियाँ और समाधान
मशीनिंग चुनौतियाँ
बिल्ट-अप एज का निर्माण: लो-स्पीड मशीनिंग के दौरान टूल्स पर चिपकाव।
कम कठोरता: उचित एज-प्रेप के बिना टूल घिसाव और सतह गैलिंग हो सकती है।
वेल्ड डिस्टॉर्शन के प्रति संवेदनशीलता: वेल्डिंग के बाद आयामी सटीकता बनाए रखने के लिए फ्लैट क्लैम्पिंग और स्थिर फिक्सचरिंग की आवश्यकता होती है।
अनुकूलित मशीनिंग रणनीतियाँ
टूल चयन
पैरामीटर | अनुशंसा | कारण |
|---|---|---|
टूल सामग्री | अनकोटेड कार्बाइड या TiB₂-कोटेड कार्बाइड | BUE और एज वियर को नियंत्रित करता है |
ज्यामिति | पॉज़िटिव रेक, चौड़े चिप गलेट्स | चिप फ्लो बेहतर करता है और कटिंग फोर्स कम करता है |
कटिंग स्पीड | 150–300 m/min | ऊष्मा और सतह फिनिश के बीच संतुलन बनाता है |
फीड रेट | 0.10–0.30 mm/rev | टूल चैटर रोकता है और सतह फिनिश सुनिश्चित करता है |
कूलेंट | हाई-वॉल्यूम फ्लड | कटिंग ज़ोन को ठंडा करता है और चिप्स हटाता है |
एल्युमिनियम 5083 कटिंग पैरामीटर (ISO 513 अनुपालन)
ऑपरेशन | स्पीड (m/min) | फीड (mm/rev) | कट की गहराई (mm) | कूलेंट प्रेशर (bar) |
|---|---|---|---|---|
रफिंग | 150–220 | 0.15–0.30 | 2.0–4.0 | 20–30 (फ्लड) |
फिनिशिंग | 220–300 | 0.05–0.15 | 0.2–1.0 | 30–50 (फ्लड) |
एल्युमिनियम 5083 CNC पार्ट्स के लिए सतह उपचार
एनोडाइजिंग: टाइप II एनोडाइजिंग 5–25 µm ऑक्साइड मोटाई के साथ जंग सुरक्षा प्रदान करता है। टाइप III (हार्ड एनोडाइजिंग) 50 µm तक ऑक्साइड मोटाई के साथ घिसाव प्रतिरोध बढ़ाता है; हालांकि उच्च मैग्नीशियम सामग्री के कारण रंग की एकरूपता में अंतर हो सकता है।
पाउडर कोटिंग: 60–120 µm कोटिंग UV, घर्षण और संक्षारक रसायनों के प्रति प्रतिरोध बढ़ाती है। इलेक्ट्रोस्टैटिक रूप से लगाई जाती है और ~200°C पर क्योर की जाती है।
इलेक्ट्रोपॉलिशिंग: सब-Ra 0.2 µm फिनिश प्राप्त करता है, जिससे क्लीनरूम या एयरोस्पेस उपयोग के लिए पार्ट की स्वच्छता और थकान आयु बढ़ती है।
पैसिवेशन: कोटिंग/सीलिंग से पहले लागू कर संदूषक हटाता है और ऑक्साइड स्थिरता को बढ़ाता है।
ब्रशिंग: आर्किटेक्चरल फिनिश, लेबल्स या डेकोरेटिव पैनल्स के लिए Ra 0.8–1.6 µm सतहें।
एलोडाइन कोटिंग: MIL-DTL-5541F के अनुसार क्रोमेट कन्वर्ज़न; जंग प्रतिरोध बढ़ाता है और चालकता बनाए रखता है—मरीन और इलेक्ट्रॉनिक्स में उपयोगी।
UV कोटिंग: 5–15 µm क्लियर कोट उच्च-दृश्यता कंपोनेंट्स पर स्क्रैच और रासायनिक प्रतिरोध सुधारता है।
लैकर कोटिंग: 10–30 µm पारदर्शी फिल्म्स साइनिज और कंट्रोल पैनल्स को जंग और हैंडलिंग वियर से बचाती हैं।
एल्युमिनियम 5083 के औद्योगिक अनुप्रयोग
मरीन: जंग-प्रतिरोध और वेल्ड अखंडता के लिए हल्स, डेक्स और अंडरवॉटर कंपोनेंट्स।
परिवहन: स्ट्रक्चरल पैनल्स, क्रायोजेनिक टैंक्स और ट्रेलर्स—जिन्हें उच्च शक्ति-से-भार अनुपात चाहिए।
डिफेंस: आर्मर प्लेटिंग, नेवल संरचनाएँ और मोबाइल एनक्लोज़र्स—जो संक्षारक या युद्धक्षेत्र वातावरण के संपर्क में हों।
ऊर्जा: हीट एक्सचेंजर्स, LNG टैंक कंपोनेंट्स और पाइपिंग सपोर्ट्स—जिन्हें तापीय और यांत्रिक विश्वसनीयता चाहिए।
आर्किटेक्चरल सिस्टम्स: फसाड्स, कवर और संरचनात्मक तत्व—जो आर्द्र या औद्योगिक जलवायु में उपयोग होते हैं।
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