Placa de alumínio 5052 vs 5083: guia de intercambialidade

Mesma família, capacidade diferente

Ambas as ligas pertencem à família 5xxx Al-Mg e ambas são fornecidas como folhas e placas sob ASTM B209/B209M, mas seus níveis de magnésio as separam em diferentes classes de desempenho. 5052 carrega 2,2-2,8% de magnésio e 0,15-0,35% de cromo. 5083 carrega 4,0-4,9% de magnésio, 0,40-1,00% de manganês e 0,05-0,25% de cromo. Esse magnésio e manganês extras é o motivo pelo qual o 5083 é tratado como uma liga marinha estrutural, enquanto o 5052 é tratado como uma liga de uso geral e de estrutura leve.

A substituição é, portanto, uma decisão de projeto, não uma decisão de estoque. A alteração de 5083 para 5052 em uma peça de suporte-de carga reduz a resistência em aproximadamente 30-40% e elimina a conformidade com ASTM B928/B928M onde essa especificação é invocada.

Comparação de propriedades

Os valores da densidade são suficientemente próximos para que o peso raramente seja o factor decisivo; resistência, soldabilidade e custo de formação dominam a escolha.

Onde o intercâmbio é seguro e onde não é

É seguro fazer downgrade para 5052: revestimentos internos, dutos, proteções, painéis não-estruturais, armários, sinalização, interiores de pequenos barcos e trabalhos gerais em chapa metálica.

Requer re-engenharia: carcaças-de retenção de pressão, carcaças de tanques, equipamentos de elevação, chassis e membros da estrutura, qualquer coisa sujeita a ciclos de fadiga.

Não aceitável: revestimento do casco e estrutura primária, estrutura molhada-com água do mar especificada de acordo com ASTM B928/B928M e qualquer peça onde o desenho indique 5083 por liga e têmpera.

Atualizar para 5083 quando 5052 serviria: tecnicamente sólido, mas acrescenta custos, aumenta a dificuldade de conformação e pode introduzir requisitos de soldagem mais rígidos que a oficina pode não precisar.

Um compromisso comum e eficaz em embarcações maiores é a construção mista: 5083 para membros estruturais primários e 5052 para ajuste interno-e revestimento não-suportante de carga-.

Diferenças de soldagem e conformação

5083 precisa de mais atenção na estação de soldagem. Seu maior teor de magnésio significa óxido superficial mais tenaz, portanto a remoção do óxido e o desengorduramento imediatamente antes da soldagem são essenciais; ele também precisa de mais entrada de calor, o que aumenta a distorção, e é mais propenso à porosidade, a menos que a pureza do gás de proteção seja alta. A prática padrão é usar o preenchimento ER5183 ou ER5356 de acordo com AWS A5.10 para 5083, enquanto 5052 aceita ER5356 ou ER4043 prontamente.

No entanto, a retenção da resistência pós{0}}soldagem é boa para ambas as ligas, com juntas soldadas 5083 retendo uma proporção maior de resistência do metal base do que 5052 em espessuras comparáveis. No lado da conformação, a 5052 ganha claramente: raios de curvatura menores, menos retorno elástico e melhor comportamento em operações de prensagem e laminação.

A resistência à corrosão também precisa de uma verificação de temperatura. 5083 nas têmperas H116 e H321 é limitada a cerca de 65 graus de serviço contínuo, acima do qual o H321 estabilizado ou uma família de liga diferente é preferido. 5052 em H32 não é limitado pelo mesmo mecanismo de sensibilização e é frequentemente usado em serviços moderadamente quentes.

Documentação de qualidade e pontos de pedido

Declare a liga, a têmpera, a espessura, a largura, o comprimento e a condição da borda, de acordo com o padrão vigente (ASTM B209/B209M, GB/T 3880.2 ou EN 485-2).

Para serviços marítimos, faça o pedido de acordo com ASTM B928/B928M e exija resultados de perda de massa ASTM G67 no lote.

Confirme se a peça está soldada após a entrega; nesse caso, combine antecipadamente o metal de adição e o procedimento de soldagem qualificado.

Exigir certificados de teste de moinho EN 10204 3.1 com número de calor e resultados mecânicos.

Verifique a classe de tolerância de espessura e os requisitos de planicidade antes de cortar, especialmente para chapas finas usadas como piso ou revestimento.

Um breve teste de qualificação em sucata do mesmo temperamento é a maneira mais barata de confirmar os raios de curvatura e os parâmetros de soldagem antes de iniciar uma substituição na produção.

Perguntas frequentes

P: As placas 5052 e 5083 podem ser substituídas uma pela outra diretamente?

R: Somente após a revisão de engenharia. 5083 é aproximadamente 40% mais forte e é a opção estrutural marítima qualificada; 5052 é mais moldável e mais barato, mas tem menor resistência.

P: Qual liga é melhor para a construção naval?

R: Para estruturas de casco-molhadas com água do mar e embarcações onde a fadiga e a exposição ao sal são importantes, 5083 em H116 ou H321 de acordo com ASTM B928/B928M; para interiores e superestruturas de pequenas embarcações, o 5052-H32 costuma ser suficiente e mais econômico.

P: O 5083 é mais difícil de soldar do que o 5052?

R: Sim. Ele precisa de mais entrada de calor, superfícies mais limpas e controle de porosidade mais rígido, além de exigir blindagem de argônio de alta-pureza e preenchimento ER5183 ou ER5356 de acordo com AWS A5.10.

P: Como as duas ligas se comparam na vida útil da água do mar?

R: Ambos resistem bem à água do mar quando usados ​​corretamente, mas apenas 5083 é verificado em relação aos requisitos de corrosão ASTM B928/B928M, incluindo testes de perda de massa ASTM G67, portanto, é a liga escolhida onde uma vida útil definida deve ser demonstrada.

P: Qual é a diferença de preço?

R: A placa 5083 é normalmente 10-15% mais cara que a 5052 para bitola equivalente e também custa mais para formar, o que favorece a 5052 em aplicações não estruturais.

P: As duas ligas podem ser soldadas uma à outra em uma estrutura?

R: Sim, eles são metalurgicamente compatíveis e podem ser unidos com enchimento ER5356 ao AWS A5.10, mas diferenças galvânicas e de rigidez devem ser consideradas no projeto da junta.