Визначення загарту H111 і фон сплаву
Сплав 5083 – це -термічно-матеріал Al-Mg-Mn, який не піддається термічній обробці, перерахований у ASTM B209/B209M, EN 485-2 і GB/T 3880.2, з вмістом магнію в діапазоні 4,0-4,9%. Оскільки сплав не реагує на дисперсійне зміцнення, кожен приріст міцності в сімействі H1x відбувається за рахунок контрольованого холодного обтиснення. Умови H111 визначені в ANSI H35.1/H35.1(M) як загартовані, а потім частково відпалені, що застосовуються до виробів, які зазнали зміцнення менше, ніж необхідно для відпустки H11. На практиці H111 є найм'якшим і найбільш піддатливим формуванню членом групи зміцнених деформаціями, але він все ще забезпечує явно вищу міцність, ніж повністю відпалений О-відпуск.
Для покупців практична цінність H111 — це млиновий продукт, який згинає, котить і пресує до вузьких радіусів із помірною віддачею та низьким ризиком розтріскування країв, під час зварювання без суворого режиму чистоти, якого вимагають морські умови.
Як виробляється умова H111
Виробництво 5083-Н111 не залежить від термообробки розчину і циклу гарту, тому що сплав не старіє. Баланс властивостей створюється термомеханічним шляхом, який слідує за литтям і гарячою прокаткою.
Гомогенізація та гаряча прокатка: злитки замочують до тих пір, поки розчинні фази не перетворяться в розчин, потім гаряче прокатують для перенесення заготовки, залишаючи рекристалізовану рівновісну зернисту структуру.
Холодне обжаття: гарячий{0}}катаний прокат холодно прокатується до остаточного калібру з контрольованим обжанням, що підвищує щільність дислокацій і, отже, міцність на розтяг і клейкість.
Відновлювальний відпал: низька-температурна обробка знімає частину внутрішньої напруги та відновлює подовження без заміни спрацьованої структури.
Оздоблення: вирівнювання натягу для плоскості, обрізання країв, обрізання-до-довжини та додаткова захисна плівка.
Графік відновлення, температура відпалу та час витримки реєструються спіраль за спіралькою та пов’язуються з номером відливки, тому пластину, доставлену для проекту, можна відстежити назад до нагрівання та до процесу, що призвело до відпустки.
Хімічний склад і механічні властивості
Наведені нижче межі складу відповідають ASTM B209/B209M для сплаву 5083 і відповідають EN 573-3 для EN AW-5083.
| елемент | Mg | Мн | кр | Si | Fe | Cu | Zn | Ti |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Вміст, % | 4.0-4.9 | 0.40-1.00 | 0.05-0.25 | 0,40 макс | 0,40 макс | 0,10 макс | 0,25 макс | 0,15 макс |
Механічні вимоги залежать від калібру та стану. Відповідно до ASTM B209/B209M і EN 485-2 листи та плити 5083-H111 постачаються з мінімумом 0,2% напруги розриву приблизно 125 МПа, міцністю на розрив усередині смуги 275-350 МПа та подовженням щонайменше 12%. Морські температури, які охоплюються ASTM B928/B928M, мають вищі мінімуми та додатковий тест на корозію.
| Вдача | Мінімальна міцність на розрив, МПа | Мінімальна напруга випробування, МПа | Типове обслуговування |
|---|---|---|---|
| H111 | 275 | 125 | Фасонні панелі, рубки, зварні вузли |
| H116 | 305 | 215 | Морські корпуси та споруди, вплив морської води |
| H321 | 305 | 215 | Стабілізована пластина для більш високої температури |
Типове застосування плити 5083-H111
Суднобудування та море: надбудови, внутрішні перегородки, підлога машинного відділення, платформи доступу.
Автомобільний та залізничний транспорт: бортові та дахові панелі причепів, самоскидні кузови, корпуси цистерн, обшивка вагонів.
Обладнання під тиском та кріогенне обладнання: формовані оболонки та головки, зварені після формування.
Промислове виготовлення: прес-форми та пристосування, силоси, повітроводи, огородження машин, доріжки та сходи.
Морська арматура: трапи, понтони, докові рампи та трапи.
H111 зазвичай замінюють на H116 або H321, коли зварна конструкція постійно перебуває в морській воді або піддається високій температурі, оскільки такі умови впливають на зернисту-граничну структуру, а не на міцність основи.
Формування, зварювання та контроль якості
Вибір наповнювача зварного шва відповідає AWS A5.10; ER5183 і ER5356 є звичайними витратними матеріалами для 5083 і забезпечують міцність з’єднання, близьку до міцності відпаленого основного металу в зоні термічного-впливу. Видалення оксиду за допомогою щітки з нержавіючої сталі та негайне знежирення обмежують пористість, а захист від аргону високої-чистості є кращим для якості радіографії. Для згинання використовується мінімальний внутрішній радіус, який залежить від калібру та напрямку прокатки, а формування впоперек напрямку прокатки є кращим, оскільки там пластичність найвища.
Контроль температури має таке ж значення, як і механічне поводження. Безперервний вплив вище приблизно 65 градусів сприяє виділенню бета-фази Mg2Al3 на границях зерен, що знижує стійкість до міжкристалічного розтріскування та корозійного розтріскування під напругою, а формування деформації прискорює ефект. Тест на втрату маси азотної кислоти ASTM G67 визначає сенсибілізацію, при цьому втрата маси 15 мг/см² або менше прийнятна для морських умов експлуатації, тоді як ASTM G66 забезпечує візуальну оцінку стійкості до відшарування.
Хімічний аналіз на нагрівання, перевірений відповідно до обмежень ASTM B209/B209M.
Випробування на розтяг кожної виробничої партії в напрямку прокатки.
Ультразвукова перевірка внутрішніх розривів, якщо вказано.
Товщина, ширина, довжина та площинність перевірені на допуски ASTM B209.
Сертифікат випробувань на млині відповідно до EN 10204 3.1 із зазначенням числа нагріву, температури та показників випробування.
Часті запитання
Q: Чи 5083-H111 виробляється шляхом термічної обробки розчину та загартування?
Відповідь: Ні. Сплав 5083 не піддається старінню, тому міцність забезпечується холодним відновленням і відпалом; жоден етап гартування не визначає температуру H111.
Питання: Яке випробувальне навантаження можна очікувати від 5083-H111?
Відповідь: Мінімальна межа розриву 0,2% становить близько 125 МПа, міцність на розрив у межах 275-350 МПа та подовження щонайменше 12% відповідно до ASTM B209/B209M та EN 485-2.
Q: Чи можна зварювати 5083-H111 без втрати його властивостей?
A: Так. Наповнювач ER5183 або ER5356 згідно з AWS A5.10 надає міцність з’єднань, близьку до міцності відпаленого основного металу в зоні термічного -впливу, за умови видалення оксидів перед зварюванням.
З: Коли слід вказувати H116 або H321 замість H111?
Відповідь: Коли готова деталь постійно піддається впливу морської води або тривалих температур вище приблизно 65 градусів, обидва з яких підвищують ризик сенсибілізації та вимагають морських температур ASTM B928/B928M.
З: Чому формування після доставки краще з H111, ніж з іншими загартками?
Відповідь: H111 знаходиться на м’якому кінці групи-зміцненої деформації, тому він забезпечує найбільше подовження та найменший радіус вигину без розтріскування, ціною нижчої напруги випробування.
З: Які документи видаються разом із вантажем пластини 5083-H111?
A: Сертифікат випробувань на млині відповідно до EN 10204 3.1 із зазначенням числа нагрівання, температури, результатів хімічного аналізу та механічних випробувань, а також даних перевірки розмірів і маркування відповідно до вимог ідентифікації ASTM B209.
