¿Qué es el aluminio 5083 (UNS A95083)?
El aluminio 5083 (UNS A95083) es una aleación de aluminio y magnesio-de alta-resistencia y no-tratable térmicamente-ampliamente utilizada en aplicaciones marinas y estructurales pesadas. Ofrece una resistencia excepcional a la corrosión en ambientes severos de agua de mar y conserva una buena formabilidad debido a su alta ductilidad. La aleación se suministra comúnmente en templados como O, H116, H321 y H112 para cumplir con diferentes requisitos de ingeniería para la construcción naval, recipientes a presión y transporte.
Descripción general dePlaca de aleación de aluminio 5083
Perteneciente a la serie 5xxx, la aleación 5083 se basa en magnesio (Mg) como elemento de aleación principal. Debido a que es una aleación no-tratable térmicamente-, su resistencia se logra completamente mediante trabajo en frío (endurecimiento por deformación) en el molino.
En comparación con otras aleaciones comunes, 5083 ofrece una resistencia a la tracción significativamente mayor que el aluminio 5052 y proporciona una resistencia a la corrosión por agua salada muy superior en comparación con la aleación 6061.
Composición química del aluminio 5083.
Para cumplir con estándares internacionales como ASTM B209, EN 573-3 y AS/NZS 1734, la composición química del aluminio 5083 debe controlarse estrictamente. El magnesio proporciona la fuerza del núcleo, mientras que el cromo ayuda a estabilizar la estructura del grano.
| Elemento | Contenido (% en peso) | Función en la aleación |
| Magnesio (Mg) | 4.0 – 4.9 | Elemento de refuerzo primario que asegura la resistencia a la corrosión marina. |
| Manganeso (Mn) | 0.40 – 1.0 | Aumenta la dureza del material. |
| Cromo (Cr) | 0.05 – 0.25 | Estabiliza la estructura del grano; Previene el agrietamiento por tensión. |
| Silicio (Si) | Menor o igual a 0,40 | Impureza controlada. |
| Hierro (Fe) | Menor o igual a 0,40 | Impureza controlada. |
| Cobre (Cu) | Menor o igual a 0,10 | Minimizado para evitar la corrosión galvánica. |
| Zinc (Zn) | Menor o igual a 0,25 | Impureza controlada. |
| Aluminio (Al) | Balance | Metal base. |
Propiedades mecánicas del aluminio 5083 por temperamento
Los límites mecánicos del 5083 dependen enteramente de cómo esté templado. A continuación se muestran los valores mínimos estándar requeridos para aplicaciones industriales y marinas.
| Temperamento | Límite elástico (MPa) | Resistencia a la tracción (MPa) | Alargamiento (%) |
| O (recocido) | 125 – 200 | 275 – 350 | Mayor o igual a 14 |
| H112 | Mayor o igual a 125 | Mayor o igual a 275 | Mayor o igual a 10 |
| H116 | Mayor o igual a 215 | Mayor o igual a 305 | Mayor o igual a 10 |
| H321 | 215 – 295 | 305 – 385 | Mayor o igual a 10 |
Comprensión de los temperamentos 5083: placas de aluminio 5083-O, 5083 H116 y H321
Elegir el temple correcto es fundamental para evitar la fractura del metal durante la fabricación.
- O Temper (completamente recocido): Esta es la condición más suave. Proporciona la mayor ductilidad. Debe comprar lámina de aluminio 5083-O si su proyecto requiere embutición profunda o doblado en frío intenso (por ejemplo, formar recipientes a presión cilíndricos).
- Templado H116 (optimizado para uso marino): endurecido por deformación-con temperaturas de laminación altamente controladas. Se garantiza que la placa de aluminio 5083 H116 resistirá la corrosión por exfoliación en agua salada. Es la opción principal para cascos de barcos.
- Templado H321 (estabilizado): endurecido por deformación-y estabilizado térmicamente. Ofrece exactamente la misma fuerza y resistencia a la corrosión marina que el H116, pero utiliza una ruta de procesamiento diferente.
- Templado H112 (tal como se fabrica): formado a temperaturas elevadas con propiedades mecánicas básicas. Adecuado para uso estructural general.
Resumen: Para aplicaciones marinas pesadas que implican contacto directo con agua de mar, H116 y H321 son las opciones obligatorias y totalmente intercambiables.
Propiedades físicas del Aluminio 5083
| Propiedad | Valor | Notas |
|---|---|---|
| Densidad | 2,66 g/cm³ | a 20 grados |
| Conductividad térmica | 120 W/m·grado | a 25 grados |
| Módulo elástico (tensión) | 70,3 GPa | a 20 grados |
| Rango de fusión | 574 – 638 grados | rango aproximado |
Resistencia a la corrosión del aluminio de grado marino-5083
El aluminio 5083 goza de gran prestigio por su excepcional resistencia a la corrosión general y por picaduras. Forma una película de óxido densa y autocurativa que funciona excelentemente en soluciones acuosas con un rango de pH de 4 a 9.
- Resistencia marina: Los templados H116 y H321 pasan la rigurosa prueba ASTM G66 (ASSET), lo que demuestra que son inmunes a la corrosión por exfoliación (descamación) en el agua de mar.
- Advertencia de temperatura crítica: debido al alto contenido de magnesio, el aluminio 5083 no debe usarse en entornos de servicio continuo donde las temperaturas excedan los 65 grados (150 grados F). La exposición prolongada a altas temperaturas provoca sensibilización, lo que hace que la aleación sea muy susceptible a un rápido agrietamiento por corrosión bajo tensión.
Fabricación y soldadura de lámina de aluminio 5083.
- Conformación: La aleación es muy dúctil, especialmente en el temple O. Las cargas de conformado y el desgaste de las herramientas son significativamente menores que cuando se trabaja con acero al carbono.
- Soldadura: 5083 tiene una soldabilidad excepcional utilizando procesos estándar TIG (GTAW) y MIG (GMAW).
- Metales de relleno: debes usar alambres de relleno con alto contenido de magnesio-, como 5183, 5356 o 5556, para que coincidan con la química del metal base. Nota: Soldar el templado H116/H321 reducirá la resistencia en la zona afectada por el calor (HAZ) al nivel de templado O-.
- Tratamiento térmico: 5083 no puede reforzarse mediante tratamiento térmico. El alivio de tensión, si es necesario después de un mecanizado intenso, se puede realizar a aproximadamente 220 grados.
Aplicaciones principales del aluminio 5083
GNEE suministra esta aleación-de alta resistencia a múltiples industrias de alta-demanda:
- Marina y construcción naval: cascos, cubiertas, quillas y mamparos de embarcaciones submarinas.
- Ingeniería costa afuera: Pasarelas, plataformas para helicópteros y soportes estructurales en plataformas de perforación petrolera.
- Recipientes a presión: recipientes a presión soldados sin quemar, tanques de almacenamiento de productos químicos y tanques criogénicos de GNL (no se vuelven quebradizos a temperaturas bajo-cero).
- Transporte: Placas blindadas para vehículos militares, vagones cisterna de ferrocarril y plataformas de volquetes.
Normas y especificaciones equivalentes para aluminio 5083
| Región / Cuerpo estándar | Designación / Especificación | Notas |
|---|---|---|
| Estados Unidos (ASTM) | AA 5083 | Designación de la Asociación del Aluminio |
| Europa (ES) | ES AW-5083 | Norma europea para aleaciones forjadas de aluminio. |
| Alemania (DIN) | DIN AlMg4.5Mn | Norma alemana para aleaciones de Al-Mg |
| Japón (JIS) | JIS A5083P | Estándar industrial japonés |
| ISO | AlMg₄.₅Mn₀.₇ | Designación de organización de normalización internacional |
Comparación de aleaciones: 5083 frente a 5052 frente a 5086 frente a 6061
Los gerentes de compras a menudo comparan estas aleaciones para equilibrar los costos y el desempeño del proyecto.
| Aleación | Nivel de fuerza | Resistencia a la corrosión | Mejor uso primario |
| 5083 | muy alto | Excelente | Cascos marinos pesados, tanques de GNL. |
| 5052 | Medio | Bien | Pequeñas embarcaciones de agua dulce y chapa en general. |
| 5086 | Alto | Excelente | Lanchas patrulleras, cubiertas (Un poco más blandas que 5083). |
| 6061 (T6) | Medio-Alto | Moderado | Marcos estructurales (requieren pintura en agua de mar). |
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Tamaños Disponibles: Espesores desde 3mm hasta 200mm. Hay placas anchas estándar (por ejemplo, 2000 mm x 6000 mm) disponibles en stock.
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