5083 铝:特性、应用和加工技术
5083 铝:特性、应用和加工技术
5083铝合金是一种在恶劣环境下具有优异耐腐蚀性能的材料,广泛应用于海洋、航空航天和交通运输等领域。本文将详细介绍5083铝合金的特性、应用及其加工技术,帮助读者全面了解这种高性能材料。
铝合金是良好的低温材料。它们在零度以下的温度下具有高强度。这些材料的耐腐蚀性、断裂韧性和导电性也非常出色。然而,当它们暴露在高温下时,它们的强度会降低。这个高温范围是200-250℃。 5000 系列铝合金几乎在所有类型的行业中都是非常常用的牌号。其中5083铝以其卓越的耐腐蚀性能而闻名。本文全面讨论了 5083 铝的特性、应用和其他重要方面。
5083铝合金概述
5083铝以其恶劣环境下的耐腐蚀特性而闻名。它对海水和化学环境以及应力腐蚀开裂具有极高的抵抗力。 5083 合金的强度也很高,焊接后很容易保持。它具有中等的热性能。然而,热处理对这种材料没有太大影响。一般不建议在65℃以上使用。
5083铝材的优缺点
为什么选择
- EN-AW5083合金非常适合高强度重量比材料的应用。
- 对盐水和刺激性化学品的耐腐蚀性极佳。
- 非常适合抗应力腐蚀开裂应用。
- EN-AW5083 对自动和手动焊接的响应非常好。
- 它具有延展性和延展性,适合任何加工操作。
- 卓越的加工性和延展性有助于延长产品的使用寿命。
- 阳极氧化在 5083 铝上可提供最佳效果
缺点
- 5083铝具有高性能,这增加了其成本,使其成为5000系列合金中最昂贵的材料之一。
- 该合金不可热处理,具有中等的热性能。热处理不会对其性能产生任何重大影响。
- 该合金不适用于65℃以上的温度。
5083铝相当于什么?
这些合金相当于 5083 铝。
AMS 4057 | ASTM B210 | 军用 A-45225 | AMS 4058 |
---|---|---|---|
ASTM B241 | ASTM B221 | 军用 A-46027 | AMS 4057 |
ASTM B548 | ASTM B361 | 军用 A-46083 | QQ A250/6 |
ASTM B209 | ASTM B547 | 军标 GS-24149/2 | QQ A-200/4 |
耐腐蚀
En-AW5083具有非常高的耐腐蚀性。它是船舶应用中常用的合金。铬、镁和锰的存在使其非常耐盐水。在零度以下或低温下其耐腐蚀性也很高。这使得它在汽车工业中的要求更高,并且在航空航天工业中成为受欢迎的牌号。
化学成分及合金添加剂
5083铝是一种铝镁合金。其他元素的含量如下:
分子 | 百分比 |
---|---|
镁 | 4.4.5% |
锰 | 1% |
铁 | 0.4% |
锌 | 0.25% |
硅 | 0.4% |
铜 | 0.1% |
钛 | 0.15% |
铝板 | 平衡 |
机械性能
机械性能 价值观
属性 | 值 |
---|---|
屈服强度 | 145MPa |
抗拉强度 | 300MPa |
伸长 | 23% |
剪切强度 | 175MPa |
硬度 | 75HV |
物理性能
物理性能 价值观
属性 | 值 |
---|---|
密度 | 2.65Kg / m3 |
熔点 | 570℃ |
热膨胀 | 25x10-6/K |
弹性模量 | 72GPa |
导热系数 | 121W/米·K |
电阻率 | 0.058 x10-6Ω·米 |
5083铝有什么用途?
5083 铝是一种不可热处理合金,主要用于汽车行业。它具有良好的耐腐蚀性和可焊性,非常适合在这些性能很重要的应用中使用。 5083 铝的一些常见用途包括:
海洋和航空航天应用
5083铝特殊回火5083H116和5083h32是船舶工业常用材料。它们对海水、盐和其他化学品具有最高的耐腐蚀性。船体主要由这些合金制成。其他应用包括海上钻机以及游艇和游轮部件。
5083h116 和 5083h32 用于制造机翼蒙皮等飞机零件。舱壁和机身面板。它们的高强度重量比和耐腐蚀性使其非常适合制造飞机和航天飞机的结构件。
铝5083法兰
交通和基础设施
5083 铝可以承受恶劣的天气和风,并且具有很高的耐腐蚀性。它用于制造建筑行业的屋顶、墙面、水箱等结构。高应力腐蚀开裂性和良好的低温性能使其可用于制造运输车辆零件。
制造工艺和产品形式
5083铝板、棒、锭、板、管等产品的制造工艺如下:
- 熔炼:铝锭与其他必需金属一起在熔炉中熔化。
- 铸造:将熔融金属倒入模具中并冷却。
- 加热:为了获得所需的形状,将其加热到一定的温度
- 轧制:钢锭经过轧机,减薄到所需的厚度。
- 矫直:将铝板矫直,减少变形。
- 精加工:通过去除表面的油污和缺陷来完成的过程
5083 铝的加工和使用
加工技术
5083合金具有非常好的切削加工性。加工时没有显示任何问题。传统加工方法使用 5083 铝可获得最佳效果。为了获得最佳切削效果,建议使用高螺旋铣刀进行高速、进给率和轻切削。但最好先进行批量实验。
工具和技术
推荐使用的技术之一是在工具上使用冷却液。当切屑发粘时,它可以最大限度地减少磨损和熔化。对于螺纹孔,最好使用攻丝而不是螺纹铣削,以获得良好的效果。推荐使用高螺旋铣刀。
焊接和装配
铝 5083、5083h116 和 5083h32 在焊接中没有显示任何问题。 5083 的推荐填料是 5183。也可以使用其他填料,如 5356 和 5556。
TAW 法观察 5083 铝焊件的显微组织
图片版权; https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0921509312005175
整理技巧
阳极氧化是 5083h116 和 5083h32 的最佳精加工技术。对表面起到良好的保护作用。可以使用的阳极氧化有:
- 天然硫酸阳极氧化。
- 彩色硫酸阳极氧化。
- 天然硬质阳极氧化。
- 彩色硬质阳极氧化。
与其他铝合金的比较
5083 与 6061 合金
6061比5083更容易加工。但5083具有更高的强度和断裂韧性,并且具有更高的耐腐蚀性。 6061还具有良好的腐蚀性能,但暴露在空气中时会降低。
5083 与 7075 合金
7075 合金最适合高强度和断裂韧性应用。 5083 适合在恶劣环境下提供更高的腐蚀保护。
5086 VS 5083 铝?
5083比5086强度高。5086具有良好的焊接性能,并且由于成分略有不同,耐腐蚀性能稍高。但两者都是铝镁合金。
使用 5083 满足特定需求
5083铝的热性能适中。选择使用温度时必须特别注意。它不是可热处理合金。并且不建议在℃以上使用。
技术挑战和创新
克服机械加工中的挑战
5083具有良好的切削加工性,没有特殊的加工问题。但为了克服正常的加工挑战,必须进行以下练习:
- 必须使用刚性刀具和刀柄。
- 工具边缘必须接地以减少堆积
- 锋利的切削刃
- 切屑方向必须远离工件,以防止刀具损坏。
先进的制造技术
搅拌摩擦加工是5083h116和5083h32采用的先进方法。它通过强烈的局部塑性变形改变金属性能。将非消耗性工具插入工件中会引起变形。它以搅拌运动旋转并横向推动工件。
结语
5083铝在恶劣环境下具有很高的耐腐蚀性。该合金具有中等热性能且不可热处理。 5083h116和5083h32的强度、断裂韧性和抗应力腐蚀开裂性能较高。它主要用于海洋应用。