Современный коммерческий алюминий выпускается во многих типах, называемых сплавами, каждый из которых предлагает уникальные преимущества в зависимости от выбранного сплава. Сплавы — это армированные конструкционные материалы, изготовленные путем добавления уникальных элементов к базовым металлам. В этой статье рассматриваемым базовым металлом является алюминий, в то время как этими уникальными элементами могут быть кремний, медь, цинк и/или многие другие металлические элементы. Эти «легированные» элементы могут улучшить прочность, электропроводность, упругость или химические свойства исходного материала, делая его более универсальным в качестве конструкционного материала. Алюминий легко легируется, поэтому Алюминиевая ассоциация (AA Inc.) организует множество серий алюминиевых сплавов на основе их легирующих элементов, каждая из которых имеет четырехзначное название.
Алюминиевый сплав 5052 является предметом этой статьи, он происходит из алюминиевого сплава серии 5XXX или алюминиевого сплава с магнием в качестве основного элемента сплава (для лучшего понимания наименования алюминиевых сплавов, пожалуйста, посетите нашу статью об алюминиевом сплаве 6061). В этой статье основное внимание будет уделено физическим, механическим и химическим свойствам 5052 алюминиевая катушка чтобы показать, что это бесценный ресурс в некоторых важных приложениях.
Физические свойства алюминия 5052
Как упоминалось ранее, алюминиевые сплавы имеют определенные проценты легирующих элементов для улучшения свойств материала; Эти проценты важны, поскольку они могут различать разные сплавы, особенно в пределах одной серии. Алюминиевая катушка типа 5052 содержит 97.25% Al, 2.5% Mg, 0.25% Cr и имеет плотность 2.68 г/см3 (0.0968 фунта/дюйм3). В целом, алюминиевый сплав 5052 прочнее других широко используемых сплавов, таких как алюминиевый сплав 3003, а поскольку в его составе нет меди, его коррозионная стойкость также улучшена.
Свойства алюминиевого сплава 5052 отличаются из-за его холодной обработки или процесса упрочнения. При обработке или постоянном изменении формы (например, гибке, формовке, прокатке и т. д.) металл (например, алюминий) увеличивает прочность, но уменьшает пластичность. Это является результатом молекулярной структуры металла, но ради простоты объяснения просто знайте, что существуют механические способы сделать алюминиевые сплавы более прочными. Существует несколько различных способов обработки закаленного алюминиевого сплава 5052, но в этой статье используется значение прочности закаленного алюминиевого сплава 32 H5052 (5052-H32). Обратите внимание, что этот сплав нельзя укрепить с помощью процесса термической обработки, тогда как другие алюминиевые сплавы, такие как 7075 или 6061, выиграли бы от этого (более подробную информацию о термической обработке можно найти в этих связанных статьях).
Механические свойства
Для понимания механических свойств конструкционных материалов необходимо учитывать некоторые важные показатели, которые обобщены в таблице 1 ниже.
Первые два важных значения — это модуль упругости и модуль сдвига, которые представляют собой реакцию материала на осевые (тяга/толкание) и сдвиговые (кручение/резка) силы соответственно. Экспериментальные результаты показывают, что модуль упругости и модуль сдвига рулона алюминия 5052 составляют 70.3 ГПа (10,200 25.9 кSi) и 3,760 ГПа (XNUMX XNUMX кSi) соответственно.
Предел текучести и предел прочности также являются центральными значениями, которые необходимо знать при указании материалов. Они представляют собой максимальные силы, которые вызывают упругие (непостоянные) и пластические (постоянные) деформации. Для более глубокого понимания этих значений, пожалуйста, посетите нашу статью все об алюминиевом сплаве 7075. Предел текучести, как правило, является наиболее важным значением в статических приложениях, где материалы никогда не могут деформироваться постоянно (как в структурных приложениях). Однако предельная сила может быть необходима в конкретной ситуации, поэтому ее не помешает знать. Алюминиевый сплав 5052 имеет предел текучести 193 МПа (28,000 228 фунтов на квадратный дюйм) и предел прочности на растяжение 33,000 МПа (XNUMX XNUMX фунтов на квадратный дюйм), что означает, что он умеренно прочен по сравнению с некоторыми другими популярными сплавами.
Прочность на сдвиг — это прочность материала, когда он «режется» противодействующими силами на плоскости. Алюминиевый сплав 5052 часто подвергается этому напряжению, поскольку его обычно штампуют из листа металла. По сути, сила штамповки противоположна силе пластины на рабочей поверхности, сдвигающей (или разрезающей) металл через вертикальную плоскость (или самый тонкий размер листа металла). Для более интуитивного понимания этих значений, пожалуйста, посетите нашу статью об алюминиевом сплаве 6061. 5052 имеет прочность на сдвиг 138 МПа (20,000 XNUMX фунтов на квадратный дюйм), что также немного прочнее, чем у некоторых других распространенных сплавов.
Устойчивость к коррозии
Алюминий 5052 особенно полезен, поскольку он повышает устойчивость к коррозионным средам. Все алюминиевые сплавы в присутствии воздуха/воды образуют оксидный слой, который защищает химически активный алюминий от дальнейшей реакции с внешней средой. Степень коррозионной стойкости зависит от температуры, химических веществ в воздухе и рабочей среды вблизи конца; Однако алюминиевая катушка 5052 очень хорошо выдерживает условия окружающей среды. Алюминиевая катушка типа 5052 не содержит меди, что означает, что она не подвержена коррозии в соленой воде, тем самым разрушая и ослабляя медно-металлические композиты. Поэтому алюминиевый сплав 5052 является предпочтительным сплавом для морских и химических применений, в то время как другой алюминий со временем ослабевает. Присутствие алюминия в щелочных почвах может вызывать коррозионные эффекты, такие как точечная коррозия, но это трудно обобщить из-за сильно изменчивого состава почвы.
Благодаря высокому содержанию магния, 5052 особенно устойчив к концентрированной азотной кислоте, аммиаку и гидроксиду аммония. Любые другие коррозионные эффекты могут быть смягчены/устранены с помощью защитного покрытия, что делает алюминиевую катушку 5052 очень привлекательной для применений, требующих инертных, но прочных материалов.
Применение алюминия 5052
Алюминиевая катушка 5052 прочнее других обычно используемых сплавов и имеет более высокую коррозионную стойкость. Эти свойства делают алюминиевую катушку 5052 преимуществом в морской промышленности, а также в электронных и химических приложениях. Алюминиевая катушка 5052 имеет широкий спектр применения, но некоторые известные приложения включают в себя:
- Сосуды под давлением
- Морское оборудование
- Электронные корпуса
- Электронное шасси
- Гидравлические трубы
- Медицинское оборудование
- Знаки оборудования
- Вот несколько распространенных примеров:
Резюме
Среди них краткий обзор свойств, прочности и применения алюминия 5052. Для получения информации о других продуктах см. наше дополнительное руководство или посетите Томас Поставщик Discovery платформа для поиска потенциальных источников поставок или просмотра подробностей о конкретных продуктах. У нас также есть руководства для других типов алюминия, включая 6061, 7075 и 3003.
