Uma placa de casco que falha em serviço raramente falha porque o número de tração no certificado estava errado. Ele falha porque a têmpera não era a necessária para o ambiente de água do mar, o enchimento foi escolhido por conveniência ou a placa foi sensibilizada por uma temperatura de serviço que ninguém verificou.
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O que é 5083-H321
5083 é uma liga de-alumínio-de magnésio não tratável termicamente-tratável termicamente. Sua resistência vem do fortalecimento da solução-sólida por magnésio (4,0–4,9%) mais o endurecimento por trabalho, e não do tratamento térmico por precipitação. O manganês (0,40–1,0%) e o cromo (0,05–0,25%) controlam a estrutura do grão e limitam a recristalização.
A têmpera H321 significa que a placa foi endurecida por deformação e depoisestabilizado. O tratamento estabilizador é uma etapa térmica-de baixa temperatura aplicada após o trabalho a frio; ele permite que a fase rica em magnésio-se distribua de maneira controlada, em vez de precipitar ao longo dos limites dos grãos posteriormente, durante anos de serviço em contato com a água do mar.
Duas consequências são importantes para um construtor de casco. Primeiro, a têmpera é definida juntamente com um requisito de teste de corrosão -5083-H321é fornecido sob ASTM B928, a especificação escrita para placas de alumínio com alto-magnésio em serviços marítimos. Em segundo lugar, a têmpera estabilizada mantém suas propriedades durante os ciclos térmicos de soldagem e alívio de tensão melhor do que uma têmpera não-estabilizada por deformação-endurecida.
5083 H321 versus 5083 H116 versus 5083 H111 versus 5083 H32
Todos os quatro temperamentos compartilham a mesma química 5083. O que difere é o processamento termomecânico e, portanto, quais propriedades a norma relevante realmente garante. Os valores abaixo são as especificações da ASTM B928 (H116, H321) e ASTM B209 (H32, H111); 1 MPa ≈ 0,145 ksi.
| Propriedade/recurso | 5083-H321 | 5083-H116 | 5083-H111 | 5083-H32 |
|---|---|---|---|---|
| Mecanismo de temperamento | Endurecido por deformação + estabilizado | Endurecido por deformação, histórico térmico controlado, testado contra corrosão- | Endurecido levemente por deformação, abaixo do mínimo H11 | Endurecido por deformação + estabilizado, um quarto de dureza |
| Padrão governante | ASTM B928/B928M | ASTM B928/B928M | ASTM B209/EN 485-2 | ASTM B209/EN 485-2 |
| Resistência à tração, MPa (ksi) | 305–385 (44–56), 3–40 mm | 305 minutos (44 minutos) | 275–350 (40–51) | 305–385 (44–56) |
| Rendimento 0,2%, MPa (ksi), mín. | 215 (31) | 215 (31) | 125 (18) | 215 (31) |
| Alongamento, mínimo % | 10–12 por espessura | 10 | 14–16 | 10–12 |
| Valor acima de 40 mm | Rendimento de 285 MPa min UTS / 200 MPa min | Rendimento de 285 MPa min UTS / 200 MPa min | Por tabela B209 | Por tabela B209 |
| Teste de corrosão intergranular necessário | Sim (ASTM G67 NAMLT) | Sim (ASTM G67 NAMLT) | Não exigido pelo B209 | Não exigido pelo B209 |
| Teste de esfoliação (ASTM G66 ASSET) | Aplicável mediante solicitação | Aplicável mediante solicitação | Não é padrão | Não é padrão |
| Retenção da resistência do metal de solda versus pai | ~85–95% (indicativo) | ~85–95% (indicativo) | ~85–95% (indicativo) | ~85–95% (indicativo) |
| Limite de temperatura de serviço contínuo | ~65 graus (149 graus F) | ~65 graus (149 graus F) | ~65 graus (149 graus F) | ~65 graus (149 graus F) |
| Listagem de sociedades classificadoras | ABS, DNV, LR, BV, CCS, RINA | ABS, DNV, LR, BV, CCS, RINA | Não listado como temperamento marinho | Não listado como temperamento marinho |
| Uso típico em uma embarcação | Revestimento do casco, convés, anteparas, estrutura soldada | Revestimento do casco, estrutura imersa | Fabricação geral, peças não{0}}imersas | Tanques, ficha marítima geral |
Composição química
A composição é controlada na fusão e verificada por análise térmica antes da fundição. Os limites abaixo seguem ASTM B209/EN 573-3 para 5083 (UNS A95083, EN AW-5083, AlMg4.5Mn0.7).
| Elemento | Limite, % por peso | Função na liga |
|---|---|---|
| Magnésio (Mg) | 4.0 – 4.9 | Elemento de reforço primário; forma a película protetora de óxido |
| Manganês (Mn) | 0.40 – 1.0 | Refinamento de grãos; aumenta a temperatura de recristalização |
| Cromo (Cr) | 0.05 – 0.25 | Inibe a recristalização; limita a suscetibilidade à corrosão sob tensão |
| Ferro (Fe) | Menor ou igual a 0,40 | Impureza, controlada para proteger a resistência à corrosão |
| Silício (Si) | Menor ou igual a 0,40 | Impureza; forma Mg2Si se estiver muito alto |
| Cobre (Cu) | Menor ou igual a 0,10 | Estritamente limitado; impulsiona a corrosão galvânica |
| Zinco (Zn) | Menor ou igual a 0,25 | Impureza, limitada |
| Titânio (Ti) | Menor ou igual a 0,15 | Refinador de grãos |
| Outros, cada / total | Menor ou igual a 0,05 / Menor ou igual a 0,15 | - |
| Alumínio (Al) | Equilíbrio | Matriz |
Propriedades mecânicas por espessura
Esta é a tabela que a maioria das especificações de casco realmente faz referência. A ASTM B928 não fornece um número para todas as espessuras; as propriedades são classificadas e caem acima de 40 mm.
| Espessura, mm (pol.) | Resistência à tração, MPa (ksi) | Rendimento 0,2% mínimo, MPa (ksi) | Alongamento, mínimo % |
|---|---|---|---|
| 3.0 – 5.0 (0.118 – 0.197) | 305 – 385 (44 – 56) | 215 (31) | 10 (em 50mm) |
| 5.0 – 12.5 (0.197 – 0.492) | 305 – 385 (44 – 56) | 215 (31) | 12 (em 50mm) |
| 12.5 – 40 (0.492 – 1.575) | 305 – 385 (44 – 56) | 215 (31) | 10 (em 5×diâmetro) |
| 40 – 80 (1.575 – 3.15) | 285 – 385 (41 – 56) | 200 (29) | 10 (em 5×diâmetro) |
A dureza do 5083-H321 normalmente fica em torno de 75–95 HB. Esta é uma faixa medida e indicativa, e não um requisito de especificação - a ASTM B928 não estabelece um valor de aceitação de dureza, portanto não deve ser escrita em um pedido de compra como critério de rejeição.
Propriedades físicas
| Propriedade | Valor típico |
|---|---|
| Densidade | 2,66 g/cm³ (2.660 kg/m³) |
| Módulo elástico | 70 GPa (algumas folhas de dados listam 71 GPa) |
| Coeficiente médio de expansão térmica, 20–100 graus | 23,8 µm/m· grau |
| Condutividade térmica a 25 graus | 117 W/m·K |
| Condutividade elétrica a 20 graus | 17 MS/m (volume igual) |
| Resistividade elétrica | 59 nΩ·m |
| Faixa de fusão | 574 – 638 graus |
| Conversão em massa | 2,66 kg por mm por m² |
Por que 5083 H321 para estruturas de casco
Força sem tratamento térmico
Entre as ligas marítimas não{0}}tratáveis termicamente-, 5083-H321 está no topo da faixa de resistência: 305 MPa de resistência à tração mínima contra 275–350 MPa para H111 e 305–385 MPa compartilhada com H32. Maior tensão permitida significa revestimento mais fino para a mesma carga, e o peso economizado no casco é o peso disponível para carga útil ou combustível.
Resistência à corrosão testada, não reivindicada
O H321 é adquirido sob ASTM B928, que submete o revenido a um teste de corrosão intergranular documentado (ASTM G67, perda de massa de ácido nítrico). Uma placa genérica 5083-H111 encomendada de acordo com ASTM B209 não possui tal exigência - a diferença aparece após anos de imersão, não no dia da entrega.
Soldabilidade em todo o casco
5083-H321 é soldado por GMAW (MIG) e GTAW (TIG) com enchimentos 5xxx, e o metal de solda 5xxx retém cerca de 85–95% da resistência original, contra cerca de 60–75% para juntas 6061-T6. Para um casco, onde o comprimento da solda chega a quilômetros, essa diferença é estrutural.
Estabilidade dimensional durante a fabricação
O tratamento estabilizador reduz a tendência da placa de alto teor de magnésio-trabalhada a frio-de alterar as propriedades durante os ciclos térmicos de soldagem, conformação e alívio de tensão. Na prática, isso significa um retorno elástico mais previsível durante a conformação e menos dispersão no limite de escoamento ao longo da entrega.
Onde é usado em uma embarcação
| Estrutura do navio | Espessura típica da placa | Por que este local |
|---|---|---|
| Revestimento inferior do casco | 6 – 12mm | Cargas batidas mais imersão permanente; precisa da têmpera-testada contra corrosão |
| Concha lateral | 5 – 10mm | Impacto e carga das ondas na zona de respingo |
| Convés principal e painéis do convés | 5 – 8mm | Cargas ambulantes, montagem de equipamentos, drenagem |
| Transom | 8 – 15mm | Cargas de motor e outdrive concentradas em uma pequena área |
| Anteparas | 4 – 6mm | Compartimentação; soldado ao casco e ao convés |
| Longarinas, armações, teias de viga | 6 – 12mm | Enrijecimento longitudinal da casca |
| Superestrutura e convés | 3 – 6mm | Peso alto; economizar massa reduz o centro de gravidade |
| Plataformas offshore, helideques, passarelas | 6 – 12mm | Exposição à névoa salina sem sistema de pintura em muitos designs |
Além dos cascos, a mesma placa vai para tanques marítimos, passarelas, pontões flutuantes, componentes de dragas e suportes de contenção de carga de GNL, onde uma liga soldável-resistente à água do mar é especificada.
Soldagem 5083-H321
A qualidade da solda, e não a qualidade da placa, é o que determina se o casco permanece firme. As variáveis que decidem:
Seleção de metal de adição
| Preenchimento | Metal de solda típico UTS | Onde está especificado |
|---|---|---|
| ER5356 | 240 – 290 MPa (indicativo) | Soldagem geral do casco; boa ductilidade; correspondência de cores de anodização mais próxima |
| ER5183 | 270 – 310 MPa (indicativo) | Placas e juntas mais espessas que necessitam de resistência mais próximas do metal base |
| ER5556 | Maior teor de Mg | Onde a especificação exige um enchimento marítimo-de maior resistência |
| ER4043 / ER4047 (4xxx) | Não use em 5083.O metal de solda torna-se anódico em relação à placa base e o alto teor de silício forma Mg quebradiço.2Si no limite - um risco de corrosão e rachaduras na água do mar. | |
Raios de formação e curvatura
Raio mínimo recomendado para dobra a frio de 90 graus de chapas e chapas 5083-H321, medido a 90 graus em relação à direção de laminação (método de teste de referência ASTM E290). Os valores são dados como múltiplos da espessura da placa t.
| Espessura da placa | 4,8mm | 6mm | 10mm | 12mm |
|---|---|---|---|---|
| Raio mínimo 5083-H321 | 1½t | 1½t | 2t | 2½t |
| Raio mínimo 5083-O, para comparação | 1t | 1t | 1½t | 1½t |
Corrosão, sensibilização e limite de 65 graus
O 5083 resiste à água do mar porque a liga que contém-magnésio forma um filme de óxido de alumínio estável e-reparável. Isso não o torna imune, e o modo de falha específico das ligas com alto teor de magnésio 5xxx é a sensibilização.
O que é sensibilização
Quando 5083 é mantido por longos períodos aproximadamente na faixa de 65–200 graus, a fase beta-rica em magnésio (Al3mg2) precipita continuamente ao longo dos limites dos grãos. O limite se torna o caminho anódico, e pode ocorrer corrosão intergranular ou fissuração por corrosão sob tensão. É por isso que 5083 não é usado em serviços sustentados acima de cerca de 65 graus (149 graus F) - o limite é metalúrgico, não uma advertência de marketing.
Onde o H321 ajuda
O tratamento estabilizador no H321 controla como a fase beta é distribuída, razão pela qual o H321 é especificado para conjuntos soldados que permanecem em contato com a água do mar e para estruturas que sofrem ciclos térmicos. O H116 atinge um resultado comparável através de práticas de produção controladas e testes de corrosão verificados. Nenhuma das temperaturas remove o teto de serviço de 65 graus.
Proteção galvânica e de superfície
Isole o alumínio de cobre, latão e aço carbono; o alumínio é anódico para todos os três e irá corroer no contato.
Utilize fixadores, selantes e juntas compatíveis e considere a proteção catódica em estruturas imersas.
Para cascos pintados, siga o procedimento de preparação do fornecedor do revestimento - limpeza, perfil de abrasão, tipo de primer e espessura da película seca decidem a adesão, e não a marca da tinta.
Para estruturas de barcos de trabalho nus, a lavagem e inspeção regulares com água doce preservam a película de óxido.
Padrões, certificados e classificação
| Documento / marca | O que cobre | Disponibilidade |
|---|---|---|
| ASTM B928/B928M | Folhas e placas de alumínio com alto-magnésio para serviços marítimos; a especificação governante para H321 | Base de fornecimento padrão |
| ASTM B209/EN 485-2/EN 573-3 | Requisitos gerais de chapas e placas, propriedades mecânicas, composição | Referenciado onde especificado |
| PT 10204 3.1 | Certificado de teste de material: número de calor, análise química, resultados mecânicos | A cada remessa |
| PT 10204 3.2 | Certificado com terceiros-ou testemunhas de classificação | A pedido, indique no inquérito |
| ASTM G67 (NAMLT) | Teste de perda de massa de ácido nítrico para suscetibilidade à corrosão intergranular | A pedido para encomendas marítimas |
| ASTM G66 (ATIVO) | Teste de corrosão por esfoliação | A pedido |
| ABS, DNV, LR, BV, CCS, RINA | Aprovação e testemunho da sociedade classificadora | Coordenado por projeto; deve ser declarado antes da produção |
Inspeção antes do envio
Registramos as verificações que realmente evitam o retrabalho no estaleiro, escritas como risco · ação · critério · manejo:
O que preocupa o comprador:a placa chega com propriedades que correspondem a uma folha de dados, mas não ao certificado, ou com geometria que não cabe no gabarito de montagem.
O que fazemos:verificar a composição química por calor, executar testes de tração na espessura e orientação especificadas, medir espessura, largura, comprimento e planicidade nas placas reais e inspecionar a condição da superfície.
Como julgamos:de acordo com o padrão de pedido confirmado (ASTM B928 ou a alternativa especificada) e as tolerâncias dimensionais no pedido - não por impressão visual.
Como lidamos com exceções:qualquer resultado-fora-da tolerância isola o lote para nova-verificação; a placa não{3}}conforme é retrabalhada ou substituída, e o cliente é informado antes do envio, e não depois.
| Verificar | Propósito |
|---|---|
| Análise química | Confirma que o calor atende aos limites de composição 5083 |
| Teste de tração | Verifica tração, rendimento e alongamento para a espessura fornecida |
| Verificação dimensional | Confirma espessura, largura, comprimento e tolerância |
| Inspeção de planicidade | Determina o tempo de montagem e a tensão de soldagem durante a montagem do casco |
| Inspeção de superfície | Exclui arranhões profundos, laminação, inclusões e manchas pesadas de óleo |
| Teste ultrassônico | Disponível para chapas mais espessas quando necessário |
| Revisão de certificado e marcação | Mantém a rastreabilidade desde o número de aquecimento até a placa acabada |
Embalagem e exportação
Danos superficiais durante o transporte tornam-se custos de ajuste e retrabalho no pátio, portanto a embalagem é selecionada pelo tamanho da placa, espessura, destino e modo de transporte, e não por hábito.
Intercalar com papel ou filme impermeável; protetores de borda nos cantos do pacote
Paletes ou patins de madeira com cintas de aço, dimensionados para movimentação de empilhadeiras e guindastes
Embalagem em condições de navegar para exportação, com marcas de embarque para identificação no porto de destino
Pacotes de espessuras mistas quando um projeto precisa de vários tamanhos de placas em uma remessa
Pacotes protegidos contra movimento durante o carregamento, trânsito marítimo e descarregamento
A GNEE enviou produtos de alumínio para mais de 100 países e regiões desde 2008. A embalagem, a marcação e a documentação são preparadas de acordo com o destino e os requisitos de importação que você especificar.
Especificações e pedidos
| Parâmetro | Faixa de fornecimento típica |
|---|---|
| Produto | Placa/folha de alumínio 5083, grau marítimo |
| Temperamento | H321 (H116, H111, H32, O também disponíveis) |
| Grossura | 3 – 80 mm conforme ASTM B928; placa mais espessa a pedido |
| Largura | 1000 – 2600 milímetros |
| Comprimento | 2.000 – 12.000 mm, corte-no-comprimento |
| Superfície | Acabamento fresado, livre de defeitos prejudiciais |
| Processamento | Laminação a quente, laminação a frio quando necessário, estabilização, nivelamento, corte |
| Padrões | ASTM B928/B928M, ASTM B209, EN 485-2, EN 573-3 |
| Certificados | Padrão EN 10204 3.1; 3.2, G67, G66 e aprovação de classe mediante solicitação |
| Quantidade mínima | Flexíveis - pedidos pequenos e de teste são negociáveis |
| Tempo de espera | Cerca de 15 a 30 dias a partir da confirmação do pedido ou desenho |
| Incoterms | FOB, CIF, EXW - confirmados por pedido |
Porquê o GNEE
Fabricante desde 2008- A GNEE produz e exporta placas, chapas, bobinas, tubos, barras e perfis de alumínio há mais de uma década, com remessas para mais de 100 países e regiões.
Rastreabilidade por calor- cada placa está vinculada ao lote de fusão, registro contínuo, registro de estabilização, teste mecânico e inspeção final.
Certificação organizada antes da produção, não depois- PT 10204 3.1 é enviado como padrão; 3.2, G67, G66 e testemunhos da sociedade classificadora são programados na rota uma vez declarada na investigação.
Quantidade mínima flexível, prazo de entrega de 15 a 30 diasSão aceitas - quantidades de teste e pedidos de espessuras mistas; o progresso é confirmado na confirmação do pedido, nos principais marcos da produção e antes do envio.
Embalagem de exportação construída para o destino- embalagem, marcação e documentos preparados de acordo com os requisitos de porto e importação que você indicar.
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Perguntas frequentes
Qual é a diferença entre 5083-H321 e 5083-H116?
A química é idêntica. H116 é endurecido por deformação-com um histórico térmico controlado e deve passar no teste de perda de massa de ácido nítrico ASTM G67; O H321 é endurecido-por deformação e depois estabilizado com um tratamento-de baixa temperatura que limita a sensibilização durante longos períodos de serviço. ASTM B928 define os mesmos valores mínimos de tração e rendimento para ambos, e H321 carrega adicionalmente um limite superior de 385 MPa para resistência à tração.
O 5083-H321 pode substituir o 5083-H116 em uma embarcação classificada?
Na maioria das aplicações de casco, os dois são tratados como alternativos, porque os requisitos químicos, mínimos de resistência e testes de corrosão são equivalentes. A substituição ainda deve ser confirmada com o projetista e a sociedade classificadora para que a documentação e a rastreabilidade do moinho permaneçam válidas.
Que faixa de espessura você pode fornecer em 5083-H321?
3 mm a 80 mm é a faixa coberta pelas tabelas de propriedades ASTM B928, em larguras de 1.000 mm a 2.600 mm e comprimentos de 2.000 mm a 12.000 mm. Placa mais espessa pode ser discutida. Observe que acima de 40 mm os valores especificados caem para 285 MPa de tração mínima e 200 MPa de rendimento mínimo.
Qual fio de enchimento deve ser usado para soldar a placa do casco 5083-H321?
ER5356 é o enchimento marítimo-de uso geral comum; ER5183 ou ER5556 são escolhidos onde é necessária maior resistência do metal de solda, normalmente em placas mais espessas. Nunca use enchimentos 4xxx, como ER4043 em 5083 - o metal de solda é anódico para a placa base e o silício forma Mg quebradiço2Si. A seleção final segue o WPS qualificado e as regras de classificação.
O 5083-H321 pode ser usado em serviço contínuo acima de 65 graus?
Não. A exposição sustentada aproximadamente na faixa de 65 a 200 graus precipita a fase beta rica em magnésio- nos limites dos grãos, que é o mecanismo por trás da sensibilização e da corrosão intergranular. O serviço-de temperatura mais alta precisa de uma liga diferente ou de um desvio documentado do código de projeto.
Quais certificados são fornecidos com a placa?
Cada remessa traz um certificado de teste de material EN 10204 3.1 mostrando número de calor, composição e resultados mecânicos. EN 10204 3.2 com testemunho-terceiro, resultados ASTM G67 NAMLT e aprovação de classificação (ABS, DNV, LR, BV, CCS, RINA) podem ser organizados - estes devem ser especificados na consulta, porque os testes estão programados para produção.
Qual é o seu MOQ e prazo de entrega para a placa 5083-H321?
MOQ é flexível e pequenos pedidos experimentais são negociáveis. O prazo de entrega é de aproximadamente 15 a 30 dias a partir da confirmação do pedido ou desenho, variando de acordo com espessura, quantidade e escopo de certificação.
Vocês fornecem remessas cortadas-no-comprimento e com{2}espessuras mistas?
Sim. A placa é fornecida cortada-no-comprimento e vários tamanhos de placa podem ser combinados em uma remessa quando um projeto precisar deles juntos. Envie a lista de corte ou o requisito de aninhamento com a consulta.