Русский

Алюминий 5052

Алюминий 5052 — это коррозионно-стойкий алюминиевый сплав, не поддающийся термообработке, предназначенный для ЧПУ-обработки морских, архитектурных и электронных деталей, где важны формуемость, свариваемость и умеренная прочность.

Введение в алюминий 5052

Алюминий 5052 — это не подвергающийся термообработке алюминиево-магниевый сплав, известный отличной коррозионной стойкостью, хорошей формуемостью и умеренной прочностью. Его превосходные характеристики в морской и химической среде делают его одним из самых популярных вариантов для ЧПУ-деталей, работающих в жёстких условиях.

Благодаря отличной свариваемости и удовлетворительной обрабатываемости, алюминий 5052 часто выбирают для ЧПУ-обработки индивидуальных компонентов, используемых в морской арматуре, корпусах электроники, промышленном оборудовании и архитектурных системах.

Химические, физические и механические свойства алюминия 5052

Химический состав (типовой)

Элемент	Диапазон содержания (мас. %)	Ключевая функция
Алюминий (Al)	Остальное	Основной металл: малый вес и коррозионная стойкость
Магний (Mg)	2,2–2,8	Повышает прочность и стойкость к морской воде
Хром (Cr)	0,15–0,35	Улучшает коррозионную стойкость
Кремний (Si)	≤0,25	Остаточный элемент
Железо (Fe)	≤0,40	Остаточный элемент
Медь (Cu)	≤0,10	Низкое содержание способствует повышению коррозионной стойкости
Цинк (Zn)	≤0,10	Остаточный элемент
Марганец (Mn)	≤0,10	Остаточный элемент
Титан (Ti)	≤0,15	Модификатор зерна

Физические свойства

Свойство	Типовое значение	Стандарт / условия испытаний
Плотность	2,68 г/см³	ASTM B311
Температура плавления	607–650°C	ASTM E299
Теплопроводность	138 Вт/м·K при 25°C	ASTM E1952
Электропроводность	32% IACS при 20°C	ASTM B193
Коэффициент теплового расширения	23,7 µm/m·°C	ASTM E228
Удельная теплоёмкость	900 J/kg·K	ASTM E1269
Модуль упругости	70.3 GPa	ASTM E111

Механические свойства (состояние H32)

Свойство	Типовое значение	Стандарт испытаний
Предел прочности при растяжении	215–260 MPa	ASTM E8/E8M
Предел текучести (0,2%)	193 MPa	ASTM E8/E8M
Относительное удлинение	≥12%	ASTM E8/E8M
Твёрдость	65–75 HB	ASTM E10
Усталостная прочность	117 MPa	ASTM E466
Ударная вязкость	Высокая	ASTM E23

Ключевые характеристики алюминия 5052

Отличная коррозионная стойкость: Высокое содержание магния и хрома в 5052 обеспечивает выдающуюся коррозионную стойкость, особенно в солёной воде и промышленной среде. При корректном нанесении покрытия выдерживает >1000 часов в испытании в соляном тумане.

Хорошая формуемость и свариваемость: Может формоваться в сложные формы и свариваться MIG или TIG без горячих трещин. Часто используется для гнутых или глубоко вытяжных компонентов в морских и архитектурных системах.

Умеренная прочность и размерная стабильность: При пределе прочности 260 MPa и пределе текучести 193 MPa сплав 5052 обеспечивает достаточные конструкционные характеристики для корпусов, панелей и лёгких рам при низком риске деформации.

Удовлетворительная обрабатываемость: Хотя он мягче термообрабатываемых марок, 5052 хорошо обрабатывается острым твердосплавным инструментом и умеренными подачами. Контроль стружки и качество поверхности можно оптимизировать высокоскоростной обработкой.

Не подвергается термообработке: Прочность достигается наклёпом (состояния H). Упрочнение термообработкой невозможно, что делает сплав более стабильным в приложениях с переменными температурами.

Проблемы и решения при ЧПУ-обработке алюминия 5052

Проблемы обработки

Нарост на режущей кромке (BUE): склонность мягкого сплава налипать на режущий инструмент, ухудшая качество поверхности.
Низкая твёрдость: повышает риск задиров или деформации поверхности при операциях с высокими усилиями.
Непрерывная стружка: может забивать канавки без правильного отвода стружки.

Оптимизированные стратегии обработки

Выбор инструмента

Параметр	Рекомендация	Обоснование
Материал инструмента	Полированный твердосплав без покрытия или с покрытием TiB₂	Снижает BUE и улучшает качество поверхности
Геометрия	Острый передний угол, большие стружечные карманы	Предотвращает забивание инструмента и улучшает стружкоотвод
Скорость резания	150–350 m/min	Сохраняет качество поверхности и снижает налипание
Подача	0.10–0.25 mm/rev	Обеспечивает стабильную толщину стружки
Охлаждение	Туман или обильная подача СОЖ	Помогает отводу стружки и охлаждению

Режимы резания для алюминия 5052 (соответствие ISO 513)

Операция	Скорость (m/min)	Подача (mm/rev)	Глубина резания (mm)	Давление СОЖ (bar)
Черновая обработка	150–250	0.15–0.25	2.0–4.0	20–30 (Flood)
Чистовая обработка	250–350	0.05–0.15	0.2–1.0	30–50 (Mist/Flood)

Поверхностная обработка ЧПУ-деталей из алюминия 5052

Анодирование: Подходит для алюминия 5052: сернокислотное анодирование типа II обеспечивает толщину оксидного слоя 5–25 мкм, усиливая коррозионную защиту и поверхностную твёрдость (~250 HV). Твёрдое анодирование типа III формирует более толстые слои до 50 мкм, повышая износостойкость, хотя у 5052 возможны небольшие вариации цвета из-за содержания магния.
Порошковое покрытие: Электростатическое нанесение покрытия толщиной 60–120 мкм с отверждением при 180–210°C. Обеспечивает отличную стойкость к истиранию, УФ-излучению и химическим воздействиям. Адгезия и долговечность повышаются при предварительной конверсионной обработке (хроматирование или фосфатирование).
Электрополирование: Применяется для компонентов 5052, чтобы получить шероховатость поверхности ниже Ra 0.2 µm, уменьшить микровершины и повысить коррозионную стойкость в чистых помещениях или биомедицинских средах.
Пассивация: Хотя для алюминия применяется редко, пассивацию используют как предварительную обработку для обеспечения чистоты поверхности и оптимизации адгезии краски за счёт удаления остаточных загрязнений.
Шлифование щётками: Создаёт контролируемую текстуру поверхности в диапазоне Ra 0.8–1.6 µm. Часто применяется для декоративных панелей, вывесок или панелей оборудования для равномерной матовой или сатиновой отделки.
Алодиновое покрытие: Хроматное конверсионное покрытие, соответствующее MIL-DTL-5541F. Сохраняет электропроводность и обеспечивает коррозионную защиту; широко применяется в морских и военных корпусах.
УФ-покрытие: Наносится в виде плёнки толщиной 5–15 µm и отверждается УФ-светом для повышения стойкости к царапинам и увеличения блеска на потребительских алюминиевых деталях.
Лакировка: Прозрачные покрытия толщиной 10–30 µm повышают стойкость к химическим веществам и влаге. Часто применяются для сохранения внешнего вида архитектурных панелей и промышленных панелей управления.

Отраслевые применения алюминия 5052

Морская отрасль: корпуса, переборки и палубные конструкции благодаря отличной коррозионной стойкости в солёной воде.

Автомобилестроение: топливные баки, внутренние панели кузова и лёгкие корпуса — требуется и прочность, и защита от коррозии.

Потребительская электроника: ЧПУ-обработанные рамки, корпуса планшетов и монтажные пластины с анодированными покрытиями.

Архитектурные системы: фасадные (curtain wall) решения, панельные системы и поручни выигрывают от формуемости и долговечности на открытом воздухе.

Промышленное оборудование: ЧПУ-рамы, панели управления и кронштейны, работающие при вибрациях и воздействии слабых химических сред.