Divas dažādas ģimenes, divi dažādi darbi
5083 ir ne-termiski-apstrādājams alumīnija-magnija sakausējums; 6061 ir termiski-apstrādājams alumīnija-magnija-silīcija sakausējums. Šī vienīgā atšķirība izskaidro gandrīz visu pārējo. 5xxx sakausējums iegūst izturību no magnija cietā šķīdumā un sacietē, to nevar ekstrudēt komerciālos profilos un metināt gandrīz nezaudējot izturību karstuma ietekmētajā zonā. 6xxx sakausējums iegūst stiprību no magnija silicīda nogulsnēm, kas veidojas novecošanas laikā, viegli izspiežas sarežģītos profilos, labi apstrādājas un metinot zaudē lielu daļu no stiprības.
Sastāvs un īpašumu salīdzinājums
| Vienums | 5083-H116 | 6061-T6 |
|---|---|---|
| Ģimene | Al-Mg, nav-termiski-apstrādājams | Al-Mg-Si, termiski-apstrādājams |
| Magnijs | 4.0 - 4.9 % | 0.8 - 1.2 % |
| Silīcijs | 0,40 % maks | 0.40 - 0.8 % |
| Minimālā stiepes izturība | 305 MPa (44 ksi) | 310 MPa (45 ksi) |
| Minimālā tecēšanas robeža | 215 MPa (31 ksi) | 275 MPa (40 ksi) |
| Blīvums | 2,66 g/cm3 | 2,70 g/cm3 |
| Elastības modulis | 70 GPa | 69 GPa |
| Ikdienas produktu formas | plāksne, loksne, ekstrūzijas ierobežotas | plāksne, loksne, ekstrūzijas, caurule, stienis |
5083-H116 minimums ir ASTM B928 prasības jūras plāksnei; 6061-T6 minimums ir ASTM B209 prasības plāksnei. Stiepes pārbaude abos gadījumos atbilst ASTM E8/E8M.
Kas notiek metināšanā
Šeit šie divi sakausējumi visvairāk atšķiras. Metināšana 6061-T6 lokāli pārliek nokrišņu-sacietējušo struktūru, un tecēšanas robeža siltuma-ietekmētajā zonā samazinās līdz aptuveni 165 MPa pat ar pareizo 5356 vai 4043 pildvielu. Tāpēc savienojums ir vājais posms, ja vien ap to netiek pārveidota konstrukcija, tāpēc metinātie 6061 korpusi ir reti sastopami. Turpretim 5083-H116, kas metināts ar 5183 pildvielu, saglabā lielāko daļu no pamatmetāla stiprības visā savienojumā, jo nav nogulsnes, kas izraisa pārmērīgu nogulsnēšanos. Tā pati loģika padara 5083 par izvēlētu sakausējumu klājiem, tvertnēm un jebkurai citai pilnībā metinātai konstrukcijai zem lieces slodzes.
Jūras ūdens korozija
5083 ir atsauces sakausējums iegremdētām kuģošanas ierīcēm. Magnijs cietā šķīdumā un hroma piedevas nodrošina tai spēcīgu pretestību pret punktveida un plaisu uzbrukumu jūras ūdenī, un H116 rūdījums ir kvalificēts pret starpgranulāro koroziju, izmantojot ASTM G67 ar masas zuduma ierobežojumu 15 mg/cm2. Brīdinājums ir par temperatūru: ilgstoša darbība virs aptuveni 65 grādiem C var izraisīt 5083 sensibilizāciju, un tā vietā tiek norādīts 5454, ja temperatūra ir augstāka.
6061-T6 pietiekami labi iztur atmosfēras iedarbību uz jūru, taču nav paredzēts nepārtrauktai iegremdēšanai. Sāls piesātinātā atmosfērā tā izturība pret koroziju ir zemāka nekā 5xxx sakausējumiem, un tā augstākais vara un silīcija saturs padara to vairāk pakļauti lokālam uzbrukumam stagnējošās mitrās šuvēs. No tā izriet praktiski noteikumi: 6061 paliek virs ūdenslīnijas, 5083 nonāk korpusā un mitrajās zonās.
Kur katrs sakausējums pieder
| Pieteikums | Vēlamais sakausējums |
|---|---|
| Korpusa apšuvums, ķīlis, dibena konstrukcija | 5083-H116 |
| Ūdensnecaurlaidīgas starpsienas un tvertnes | 5083-H116 |
| Klāji, kabīņu konstrukcijas, metināti rāmji | 5083-H116 vai H111 |
| Presētas satvērēja sliedes, skavas, logu rāmji, sēdekļu pamatnes | 6061-T6 |
| Masti, strēles un mehāniski apstrādāti piederumi | 6061-T6 vai 5083, ja tas ir metināts |
| Pieskrūvētas vai kniedētas virsbūves virs ūdenslīnijas | 6061-T6 ir pieņemams |
Praktiskā projektēšanas rokasgrāmatā, piemēram, EN 13195, un klasificēšanas sabiedrības noteikumos, kas uz to atsaucas, parasti ir norādīts, kādas īpašības un izstrādājumu formas ir pieņemamas korpusa un virsbūves apšuvumiem, un šie noteikumi ir jāievēro, ja tie ir piemērojami.
Bieži uzdotie jautājumi
Q:Vai 6061-T6 ir jūras klases alumīnijs?
A: Tas ir pieņemts virs ūdenslīnijas armatūrai un konstrukcijām, bet tas nav norādīts iegremdētam korpusa apšuvumam, kur tiek izmantots 5083-H116.
Q:Kurš sakausējums ir stiprāks?
A: Nemetinātā stāvoklī 6061-T6 ir augstāka tecēšanas robeža, aptuveni 275 MPa pret 215 MPa 5083-H116; pēc metināšanas priekšrocības lielā mērā pazūd.
Q:Kāpēc 6061 metināšanas laikā zaudē spēku?
A. Metināšanas siltums pārliek magnija silicīda nogulsnes karstuma{0}}ietekmētajā zonā, samazinot to tecēšanas robežu līdz aptuveni 165 MPa.
Q:Vai abus sakausējumus var sametināt viens ar otru?
A: Jā, ar 5356 pildvielu un kvalificētu procedūru, bet 6061 pusē joprojām būs redzama mīkstināta siltuma -ietekmētā zona, kas ir jāņem vērā dizainā.
Q:Kuru sakausējumu vajadzētu izmantot laivas degvielas vai ūdens tvertnei?
A: 5xxx sakausējums. Tvertnēm, kurām ir arī paaugstināta temperatūra, parastā izvēle ir 5454, nevis 5083.
Q:Vai 5083 ir pieejams kā ekstrūzija?
A: Tikai ļoti ierobežotā vienkāršo profilu klāstā; sarežģītas sekcijas tiek izspiestas 6061 vai 6082 un pēc tam savienotas ar 5xxx plāksni.
