5083 アルミニウム-マグネシウム プレート: 耐食性と特性

5083 は、非-熱処理-アルミニウム-マグネシウム-マンガン合金で、海水接触、極低温使用、および溶接圧力機器のデフォルトのプレートグレードとなっています。その適度な強度、高い延性、および塩化物攻撃に対する優れた耐性の組み合わせにより、世界中の海洋プレート消費の大部分を占める理由が説明されています。

5083 アルミニウム-マグネシウム プレートとは

この合金は、固溶体に留まるマグネシウム添加物と、粒子構造を制御する少量のマンガンおよびクロム添加物を中心に構築されています。強度は析出硬化ではなく固溶化とひずみ硬化によって得られるため、この材料は熱処理によって強化することはできませんが、溶接部の靭性も熱処理可能な合金よりもはるかに優れています。-

5083 が耐腐食性に優れている理由

表面が空気や水にさらされると、薄くて密着性の高い酸化アルミニウムのフィルムが数秒以内に形成され、損傷するとすぐに再形成されます。-固溶体のマグネシウムはこの皮膜を安定させ、塩化物を含む環境での孔食の可能性を高めます。これが、5083 プレートが海水に永久的に浸漬されても表面の汚れのみで耐えられる理由です。{2}}

塩化物孔食:高マグネシウムとクロムは、3xxx および 6xxx グレードと比較してピットの開始を著しく遅らせます。

応力-腐食亀裂:5083 は、高温で長時間保持される一部の高マグネシウム 5xxx グレードとは異なり、低い残留応力と良好な微細構造により、通常の焼き戻し状態での耐性を維持します。-

大気攻撃と化学攻撃:中性塩、弱酸、および多くの工業雰囲気に対する耐性がプラットフォーム、タンク、ダクトに適しています。

すべての高マグネシウム 5xxx 合金には、冶金学的注意が 1 つ適用されます。約 65 ℃を超える温度に継続的にさらされると、粒界に沿ってベータ相の析出が促進され、材料が粒界腐食に対して敏感になる可能性があります。熱間サービスまたは熱処理されたコンポーネントを指定するユーザーは、安定化された焼き戻しまたはより低いマグネシウム グレードを選択する必要があります。-

焼き戻しによる機械的性質

プレートは通常、O、H111、H112、H116、または H321 焼き戻しで注文されます。 H116 および H321 焼き戻しは海洋プレート用に特別に開発され、高い強度と耐剥離性を兼ね備えています。

マイナス 196 ℃ から約 65 ℃ までの作業温度は日常的であり、温度が下がると強度は実際にわずかに増加します。これが、この合金が液化ガスの封じ込めに使用される理由です。

製作と溶接

溶接：5356 または 5183 フィラーを使用したガスメタル アークおよびガス タングステン アーク溶接では、焼きなまし状態で 90% 以上の接合効率が得られます。

準備：溶接直前に脱脂し、酸化皮膜を機械的に除去します。炭化水素の汚染は多孔性の主な原因です。

熱処理：5083 は、必要な温度によって合金が敏感になるため、熱応力は緩和されません。歪みは、バランスの取れた溶接シーケンスと拘束によって制御されます。

形にする：冷間成形は O 焼戻しに優れています。 H116 および H321 プレートでは曲げ半径を大きくし、可能であれば曲げ線を圧延方向を横切る方向に向ける必要があります。

加工:高マグネシウム合金の粘着性のチップには、ポジティブすくい工具、十分な潤滑剤、堅固な固定具が必要です。{0}

代表的な用途とプレートフォーマット

海洋工学が最大のシェアを占めており、船体メッキ、甲板、上部構造、隔壁、海洋プラットフォーム構造が挙げられます。その他の確立された用途には、道路タンカーや燃料タンクのシェル、鉄道貨車の車体、サイロやホッパーの構造、圧力容器、極低温貯蔵庫、化学処理装置、大型トラックの車体パネルなどがあります。-プレートは通常、厚さ 1 mm ～ 150 mm、幅 2500 mm まで供給され、より薄いゲージ用に長さに合わせてカットされたシートとコイルも利用できます。--

よくある質問

Q: 5083 の耐腐食性が高いのはなぜですか?
4.0 - 4.9% のマグネシウムとマンガン、クロムが含まれており、自然酸化膜を安定させ、塩化物孔食の可能性を高めるため、海水、化学物質、大気への暴露においても優れた性能を発揮します。

Q: 5083 プレートの機械的特性は何ですか?
焼きなましされたプレートの引張強度はおよそ 275 - 290 MPa ですが、H116 および H321 の焼き戻しは 305 - 317 MPa に達し、伸びは焼き戻しと厚さに応じて 12 - 20% になります。

Q: 5083 プレートを最も多く使用している業界はどれですか?
造船および海洋工学、道路および鉄道輸送、極低温および圧力容器の製造、化学処理装置、および塩分を含んだ雰囲気にさらされる建築構造物。-

Q: 5083 と 6061 を比較するとどうですか?
6061 は熱処理が可能で、より高い降伏強度に達しますが、5083 は明らかに優れた耐食性と溶接靱性を実現し、塩水や溶接された海洋構造物にとってはより安全な選択肢となります。

Q: 5083 の溶接にはどの溶加材が使用されますか?
5356 または 5183 フィラーはガスメタル アークおよびガス タングステン アーク溶接の標準であり、良好な延性と接合効率をもたらします。 4043 は腐食性能を低下させるため避けられます。

Q: 5083 プレートは低温でも使用できますか?
はい。この合金は靭性を約マイナス 196 ℃まで維持するため、液化天然ガスや液化窒素の貯蔵に広く選ばれています。