Els aliatges d'alumini de la sèrie 5000 són un grup d'aliatges d'alumini aliat principalment amb magnesi (mg), amb contingut de magnesi que normalment oscil·la entre el 3% i el 5%. Aquests aliatges presenten una excel·lent força, resistència a la corrosió i soldabilitat, fent -los àmpliament utilitzats en la construcció naval, automoció, construcció, vaixells a pressió i altres camps. A causa de la seva gran resistència i excel·lent resistència a la corrosió, els aliatges d'alumini de 5.000 sèries funcionen especialment en entorns marins i equips químics.

1. Elements principals d’aliatge i els seus papers

Magnesi (Mg): el magnesi és l’element d’aliatge primari en aliatges d’alumini de 5000 sèries, amb un contingut que oscil·la entre el 3% i el 5%. L’addició de magnesi millora significativament la força i la duresa de l’aliatge mantenint una bona plasticitat i resistència a la corrosió.

Manganès (MN): uns aliatges d'alumini de 5.000 sèries contenen petites quantitats de manganès per millorar encara més la resistència i la resistència a la corrosió.

Crom (CR): certs aliatges d'alumini de 5.000 sèries contenen crom per millorar la seva resistència a la cracking de la corrosió de l'estrès.

El ferro (Fe) i el silici (SI): Aquests elements són normalment presents com a impureses, però quantitats adequades de ferro i silici poden millorar la força i la duresa de l’aliatge.

2. Notes i característiques comunes

5052: el grau més comú de la sèrie 5000, presenta una excel·lent resistència a la corrosió, la treballabilitat i la soldabilitat. S'utilitza àmpliament en indústries de construcció naval, automoció i construcció.

5083: amb un contingut més elevat de magnesi, ofereix una millor resistència i resistència a la corrosió que 5052 i s’utilitza habitualment en la construcció naval, l’enginyeria marina i els equips químics.

5754: La seva resistència i la seva resistència a la corrosió es troben entre les de 5052 i 5083, cosa que la fa adequada per a vaixells de pressió, components automobilístics i aplicacions estructurals.

5454: conté petites quantitats de crom, que ofereixen una excel·lent resistència a l’esquerdament de la corrosió de l’estrès. Sovint s’utilitza en equips químics i ambients marins.

3. Propietats físiques

Densitat: la densitat de 5.000 aliatges d'alumini de la sèrie és d'aproximadament 2,68 g\/cm³, inferior a la dels aliatges d'alumini de la sèrie 3000, donant -li un pes més lleuger.

Punt de fusió: el punt de fusió dels aliatges d'alumini de la sèrie 5000 oscil·la entre 570 graus i 640 graus.

Coeficient d’expansió tèrmica: el coeficient d’expansió tèrmica és d’aproximadament 23,8 × 10⁻⁶\/ grau, similar al dels aliatges d’alumini de la sèrie 3000.

Conductivitat tèrmica: la conductivitat tèrmica és d'aproximadament 125 W\/(M · K), lleugerament inferior a la dels aliatges d'alumini de la sèrie 3000, però encara presenta una bona conductivitat tèrmica.

4. Propietats mecàniques

Força: La força dels aliatges d'alumini de la sèrie 5000 és relativament alta, amb una resistència a la tracció que oscil·la entre 170 MPa a 300 MPa i la força de rendiment que va des de 70 MPa fins a 250 MPa.

Duresa: La duresa dels aliatges d'alumini de la sèrie 5000 és relativament alta, amb la duresa de Brinell (HB) que oscil·la entre els 60 i els 100.

Plasticitat: Aquests aliatges presenten una bona plasticitat, amb allargament que oscil·la entre el 10% i el 25%, cosa que els fa fàcils de formar i processar.

5. Resistència a la corrosió

Els aliatges d'alumini de 5.000 sèries presenten una excel·lent resistència a la corrosió, particularment en entorns marins i medis químics. Una pel·lícula d’òxid dens es forma a la superfície, evitant efectivament una corrosió posterior. A més, les notes que contenen crom (per exemple, 5454) ofereixen una excel·lent resistència a la fissura de la corrosió de la tensió.

6. Valibilitat

Funcionament en fred: els aliatges d'alumini de la sèrie 5000 tenen bones propietats de treball en fred i són fàcils de segellar, estirar i doblegar.

Treball en calent: les seves propietats de treball en calent són relativament pobres, ja que són propenses a esquerdar -se a temperatures altes. El treball en calent generalment no es recomana.

Soldadura: Aquests aliatges presenten una excel·lent soldabilitat i es poden soldar mitjançant mètodes com la soldadura d’arc argó i la soldadura làser. Les articulacions soldades presenten una gran resistència i una bona resistència a la corrosió.

7. Aplicacions

Construcció naval i enginyeria marina:Els aliatges d'alumini de 5.000 sèries s'utilitzen àmpliament en la fabricació de cascos, cobertes i capes de parets a causa de la seva excel·lent resistència a la corrosió de l'aigua de mar.

Indústria de l’automoció:Aquests aliatges s’utilitzen en la producció de panells del cos, dipòsits de combustible i xassís per reduir el pes del vehicle i millorar l’eficiència del combustible.

Construcció:Les 5.000 sèries aliatges d'alumini s'utilitzen en components estructurals, teulades i parets de cortina a causa de la seva excel·lent resistència al temps i atractiu estètic.

Vaixells a pressió:Aquests aliatges s’utilitzen en la fabricació de dipòsits d’emmagatzematge de gas natural liquat (GNL) i equips químics a causa de la seva gran resistència i resistència a la corrosió.

Equipament químic:Els aliatges d'alumini de 5.000 sèries funcionen excepcionalment bé en equips químics, especialment en mitjans altament corrosius.

8. Avantatges i desavantatges

Avantatges:

Alta força, sobretot en qualificacions com 5083 i 5454.

Excel·lent resistència a la corrosió, particularment en entorns marins.

Bona soldabilitat i treballabilitat.

Lleuger amb baixa densitat.

Desavantatges:

Propietats de treball pobres calentes, propenses a esquerdar -se a temperatures altes.

Un cost més elevat, especialment per a qualificacions altes de magnes.

9. Resum

Els aliatges d'alumini de 5.000 sèries s'utilitzen àmpliament en equips de construcció naval, automoció, construcció i productes químics a causa de la seva gran resistència, una excel·lent resistència a la corrosió i la soldabilitat. Tot i que les seves propietats de treball calentes són pobres i el seu cost és relativament elevat, els seus avantatges generals del rendiment els converteixen en un grup important d’aliatges d’alumini d’alt rendiment en moltes aplicacions exigents.