एल्युमिनियम 5083-H116
एल्यूमिनियम 5083-H116 का परिचय
एल्यूमिनियम 5083-H116 एक स्ट्रेन-हार्डन (strain-hardened), नॉन-हीट-ट्रीटेबल एल्यूमिनियम-मैग्नीशियम मिश्रधातु है, जिसे समुद्री और खारे पानी के वातावरण में बेहतर जंग प्रतिरोध के लिए विशेष रूप से प्रोसेस किया जाता है। H116 टेम्पर यह दर्शाता है कि मिश्रधातु को स्ट्रेन-हार्डन करके स्टेबलाइज़ किया गया है, जिससे शक्ति, वेल्डेबिलिटी, और एक्सफोलिएशन तथा स्ट्रेस-कोरोजन के प्रति प्रतिरोध में सुधार होता है।
एल्यूमिनियम 5083-H116 का उपयोग CNC मशीनिंग में समुद्री संरचनाओं, ऑफशोर उपकरणों, ट्रांसपोर्टेशन पैनलों और डिफेंस घटकों के लिए व्यापक रूप से किया जाता है, जहाँ रग्ड (मजबूत) शक्ति, उत्कृष्ट वेल्ड प्रदर्शन, और दीर्घकालिक जंग-स्थिरता की आवश्यकता होती है।
एल्यूमिनियम 5083-H116 के रासायनिक, भौतिक और यांत्रिक गुण
रासायनिक संरचना (सामान्य)
तत्व | संरचना सीमा (wt.%) | मुख्य भूमिका |
|---|---|---|
एल्यूमिनियम (Al) | शेष | जंग प्रतिरोध के लिए आधार धातु |
मैग्नीशियम (Mg) | 4.0–4.9 | मुख्य शक्ति-वर्धक तत्व, समुद्री पानी के प्रतिरोध में सुधार |
मैंगनीज़ (Mn) | 0.4–1.0 | शक्ति और टफनेस बढ़ाता है |
क्रोमियम (Cr) | 0.05–0.25 | समुद्री वातावरण में जंग प्रतिरोध बढ़ाता है |
सिलिकॉन (Si) | ≤0.40 | अवशिष्ट तत्व |
आयरन (Fe) | ≤0.40 | अवशिष्ट तत्व |
कॉपर (Cu) | ≤0.10 | अवशिष्ट तत्व |
जिंक (Zn) | ≤0.25 | अवशिष्ट तत्व |
भौतिक गुण
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक/स्थिति |
|---|---|---|
घनत्व | 2.66 g/cm³ | ASTM B311 |
गलनांक | 570–640°C | ASTM E299 |
थर्मल चालकता | 25°C पर 121 W/m·K | ASTM E1952 |
विद्युत चालकता | 20°C पर 32% IACS | ASTM B193 |
थर्मल विस्तार गुणांक | 25.3 µm/m·°C | ASTM E228 |
विशिष्ट ऊष्मा क्षमता | 900 J/kg·K | ASTM E1269 |
लोच मापांक | 70 GPa | ASTM E111 |
यांत्रिक गुण (H116 टेम्पर)
गुण | मान (सामान्य) | परीक्षण मानक |
|---|---|---|
तन्य शक्ति | 310–350 MPa | ASTM E8/E8M |
यील्ड शक्ति (0.2%) | 230–280 MPa | ASTM E8/E8M |
लंबाई वृद्धि | ≥10% | ASTM E8/E8M |
कठोरता | 85–95 HB | ASTM E10 |
फैटिग शक्ति | 110–130 MPa | ASTM E466 |
आघात प्रतिरोध | उत्कृष्ट | ASTM E23 |
एल्यूमिनियम 5083-H116 की प्रमुख विशेषताएँ
मरीन-ग्रेड जंग प्रतिरोध: खारे पानी और ब्राइन वातावरण में उत्कृष्ट प्रदर्शन के लिए विशेष उपचारित। पिटिंग, स्ट्रेस-कोरोजन और एक्सफोलिएशन कोरोजन का प्रतिरोध करता है।
स्टेबलाइज़्ड टेम्पर में बढ़ी हुई शक्ति: 5083-O या H321 की तुलना में अधिक यील्ड शक्ति प्रदान करता है, जबकि डक्टिलिटी और फॉर्मेबिलिटी बनी रहती है—मोटे प्लेट मरीन घटकों और संरचनात्मक फ्रेम्स के लिए आदर्श।
पोस्ट-वेल्ड क्रैकिंग के बिना उत्कृष्ट वेल्डेबिलिटी: वेल्ड जोड़ बेस मटीरियल की शक्ति का 90% से अधिक बनाए रखते हैं, विशेष रूप से MIG/TIG प्रक्रियाओं के लिए 5356 फिलर वायर उपयोग करने पर।
अच्छी आयामी स्थिरता: H116 टेम्पर CNC मशीनिंग के दौरान वार्पिंग को रोकता है, खासकर बड़े फ्लैट पैनलों या संरचनात्मक भागों पर।
नॉन-हीट ट्रीटेबल मिश्रधातु: यांत्रिक शक्ति थर्मल प्रोसेसिंग से नहीं, बल्कि स्ट्रेन हार्डनिंग से बढ़ती है। लंबे समय तक सेवा में भी गुण स्थिर रहते हैं।
एल्यूमिनियम 5083-H116 के लिए CNC मशीनिंग चुनौतियाँ और समाधान
मशीनिंग चुनौतियाँ
वर्क हार्डनिंग: आक्रामक पास या खराब चिप रिमूवल अत्यधिक टूल वियर का कारण बन सकते हैं।
बिल्ट-अप एज (BUE): सामग्री का चिपकना सतह गुणवत्ता और टूल लाइफ को घटा सकता है।
बड़े घटक आकार: अक्सर बड़े-फॉर्मेट प्लेट्स में उपयोग होता है, जिनके लिए फिक्स्चर की सटीकता और हाई-टॉर्क CNC सेटअप की आवश्यकता होती है।
अनुकूलित मशीनिंग रणनीतियाँ
टूल चयन
पैरामीटर | सिफारिश | कारण |
|---|---|---|
टूल सामग्री | TiAlN-कोटेड या डायमंड-पॉलिश्ड कार्बाइड | घर्षण घटाता है और गॉलिंग का प्रतिरोध करता है |
ज्यामिति | बड़ा रेक और हाई-प्रिसिजन फ्लूट | चिप फ्लो और सतह अखंडता को बढ़ावा देता है |
कटिंग स्पीड | 200–350 m/min | तापमान और टूल लाइफ के बीच संतुलन |
फीड रेट | 0.10–0.25 mm/rev | टाइट टॉलरेंस बनाए रखता है और चैटर से बचाता है |
कूलेंट | फ्लड या हाई-मिस्ट (≥30 bar) | ऊष्मा हटाता है और टूल चिपकाव को कम करता है |
एल्यूमिनियम 5083-H116 कटिंग पैरामीटर (ISO 513 अनुपालन)
ऑपरेशन | स्पीड (m/min) | फीड (mm/rev) | कट की गहराई (mm) | कूलेंट प्रेशर (bar) |
|---|---|---|---|---|
रफिंग | 200–280 | 0.15–0.25 | 2.0–4.0 | 30–40 (फ्लड) |
फिनिशिंग | 280–350 | 0.05–0.10 | 0.2–1.0 | 40–60 (फ्लड/मिस्ट) |
एल्यूमिनियम 5083-H116 CNC भागों के लिए सतह उपचार
एनोडाइजिंग: टाइप II और हार्ड एनोडाइजिंग दोनों के साथ संगत; मरीन भागों के लिए 50 µm तक सुरक्षा जोड़ता है।
पाउडर कोटिंग: 60–100 µm कोटिंग मोटाई के साथ >1000 घंटे का सॉल्ट स्प्रे प्रतिरोध (ASTM B117) प्राप्त करता है।
इलेक्ट्रोपॉलिशिंग: जटिल ज्योमेट्री और आंतरिक चैनलों पर जंग प्रतिरोध बढ़ाता है।
पैसिवेशन: प्री-कोटिंग या बिना कोटिंग सेवा भागों के लिए साफ सतहें सुनिश्चित करता है।
ब्रशिंग: Ra 1.0–1.6 µm फिनिश बनाता है, जो एंटी-ग्लेयर मरीन या संरचनात्मक पैनलों के लिए आदर्श है।
एलोडाइन कोटिंग: विद्युत निरंतरता (electrical continuity) को प्रभावित किए बिना जंग प्रतिरोध बढ़ाता है। यह इलेक्ट्रिकल एनक्लोज़र और टर्मिनल्स में उपयोगी है।
UV कोटिंग: खुले सतहों के लिए स्क्रैच रेज़िस्टेंस और दीर्घकालिक स्पष्टता जोड़ता है।
लैकर कोटिंग: ऑक्सीकरण को रोकता है और हाई-एंड डिफेंस तथा मरीन भागों में सौंदर्य बढ़ाता है।
एल्यूमिनियम 5083-H116 के औद्योगिक अनुप्रयोग
मरीन: शिप हल, ऑफशोर प्लेटफ़ॉर्म, और अंडरवॉटर हाउसिंग्स जिन्हें संरचनात्मक शक्ति और खारे पानी के जंग प्रतिरोध की आवश्यकता होती है।
डिफेंस: आर्मर प्लेट, रडार माउंट्स, और सपोर्ट फ्रेम्स जो नेवल और टैक्टिकल वातावरण में उपयोग होते हैं।
ऑयल & गैस: पाइप फ्लैंज, राइज़र क्लैम्प्स, और सब-सी घटक जो आक्रामक मीडिया के संपर्क में रहते हैं।
ऑटोमोटिव (विशेष वाहन): टैंकर ट्रेलर, आर्मर्ड वाहन, और बैटरी एनक्लोज़र जहाँ वजन और जंग प्रतिरोध महत्वपूर्ण हैं।
औद्योगिक उपकरण: CNC-मशीन किए गए लोड-बेयरिंग ब्रैकेट्स, कन्वेयर्स, और प्रोसेस हाउसिंग्स जो संक्षारक औद्योगिक वातावरण के संपर्क में रहते हैं।
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