Legierung 5086: Grundlagen zu Zusammensetzung und Härte
5086 gehört zur 5xxx (Al-Mg)-Reihe, einer Familie, die für Meeresatmosphären entwickelt wurde. Magnesium ist mit etwa 3,5-4,5 Prozent das Hauptlegierungselement, wobei Mangan und Chrom zur Festigkeits- und Kornkontrolle hinzugefügt werden. Silizium ist auf maximal etwa 0,40 Prozent begrenzt, was deutlich unter dem Wert liegt, der in 6xxx-Legierungen wie 6061 zu finden ist. Da die 5xxx-Serie durch Kaltumformung und nicht durch Wärmebehandlung gestärkt wird, hängen die erzielten mechanischen Eigenschaften vollständig vom Härtegrad ab, sodass eine Spezifikation, die nur 5086 ohne Härtegrad nennt, unvollständig ist. Zu den gängigen Härtegraden für Rohre und Rohre gehören O (geglüht), H112 (durch Strangpressen hergestellt), H32 und H34 (kaltverfestigt) sowie H116 und H321 (marinestabilisierte Härtegrade). Zu den maßgeblichen Produktnormen gehören ASTM B241 für nahtlose Rohre und extrudierte Rohre, ASTM B210 für gezogene nahtlose Rohre und GB/T 6893 in der chinesischen Praxis.
Mechanische Eigenschaften nach Temperierung
Typische veröffentlichte Werte für 5086 sind zum Vergleich hilfreich. Im O-Temper beträgt die Zugfestigkeit etwa 262 MPa, die Streckgrenze etwa 117 MPa und die Dehnung etwa 22 Prozent. Im H32-Temper liegen typische Werte bei etwa 324 MPa Zugfestigkeit, 231 MPa Streckgrenze und 12 Prozent Dehnung. Im Härtezustand H116 liegen typische Werte bei etwa 290 MPa Zugfestigkeit, 207 MPa Streckgrenze und 12 Prozent Dehnung. Die Dichte beträgt etwa 2,66 g/cm3, der Elastizitätsmodul etwa 71,7 GPa und der Schmelzbereich etwa 585–640 Grad Celsius. Hierbei handelt es sich um typische, zu Vergleichszwecken veröffentlichte Werte; Bei der Auslegung sollten immer die Mindestwerte zugrunde gelegt werden, die in der geltenden Norm für den angegebenen Zustand angegeben sind.
Wo das Rohr 5086 in die Rohrleitungen von Arbeitsbooten passt
Die entscheidende Variable bei der Materialauswahl ist der Flüssigkeitskontakt.. 5086 funktioniert gut in Meeresatmosphären und im nicht-Salzbetrieb, ist jedoch nicht für den direkten oder kontinuierlichen Kontakt mit Meerwasser geeignet, da Chloride den schützenden Oxidfilm angreifen und Lochfraß verursachen, insbesondere in Spalten, an Strömungsunterbrechungen und unter Ablagerungen. Zu den geeigneten Dienstleistungen gehören Frischwasserleitungen, Lüftungskanäle, hydraulische Rücklaufleitungen, trockene Druckluftleitungen, Bilgenablaufleitungen mit Überprüfung, Kraftstoffübertragungsleitungen, sofern dies durch Flaggen- und Klassenregeln zulässig ist, sowie Strukturelemente wie Handläufe, Radarmasten, Überdachungsrahmen, Stützen und Leitern. Zu den Diensten, bei denen 5086 nicht spezifiziert werden sollte, gehören Seewasserkühlleitungen, Feuerlöschleitungen, Ballast- und Seekastenleitungen sowie Salzwasser-Deckwaschsysteme; Kupfer-Nickellegierungen wie 90/10 und 70/30 oder Edelstahl 316L sind die herkömmliche Wahl für diese Dienste.
5086 vs. 6061-T6 vs. 5052
Drei Legierungen dominieren die Auswahl der Rohre für Arbeitsboote. . 6061-T6 ist die starke, wärmebehandelte Option, aber ihre Leistung in der Meeresatmosphäre liegt deutlich unter der der 5xxx-Legierungen, weshalb Schiffsplaner sie wegen Korrosion meiden. {{5}Kritischer Einsatz{6}} ist die Option mit geringerer Festigkeit und hoher Formbarkeit, die für Arbeiten in Süßwasser bei niedrigem-Druck-geeignet ist.. 5086 Sie liegen bei der Festigkeit zwischen ihnen und bei der Korrosionsbeständigkeit im Meer höher, mit einer typischen Streckgrenze von etwa 207 MPa in H116, verglichen mit etwa 275 MPa für 6061-T6 und 193 MPa für 5052-H32. Im Maschinenraumservice sind zwei Korrosionshinweise von Bedeutung: Aluminium, das mit Ventilen, Armaturen oder Wärmetauschern aus Kupferlegierung gekoppelt ist, korrodiert bevorzugt, daher ist eine dielektrische Isolierung überall dort erforderlich, wo eine solche Kopplung nicht vermieden werden kann; und 5xxx-Legierungen mit mehr als etwa 3 Prozent Magnesium können sensibilisieren, wenn sie über einen längeren Zeitraum anhaltenden Temperaturen über etwa 65 Grad Celsius ausgesetzt werden. Daher sollte für Marine 5086 ein längerer Hotline-Einsatz oberhalb dieses Bereichs vermieden werden.
Schweiß- und Fertigungshinweise
5086 lässt sich problemlos mit MIG- und WIG-Verfahren unter Verwendung von 5xxx-Füllmetall schweißen; ER5356 ist die gängige Wahl, während ER5183 eine Alternative für etwas höhere Schweißfestigkeit ist. Da 5086 nicht hitzebehandelbar ist, verliert die hitzebeeinflusste Zone nicht an Festigkeit, wie dies bei künstlich gealtertem 6061 der Fall ist, obwohl dehnungsgehärtete Härtegrade wie H32 und H116 in der WEZ etwas an Festigkeit verlieren und die Konstruktion von Schweißverbindungen den geltenden Vorschriften entsprechen sollte, mit AWS D1.2 als Referenz für Aluminiumstrukturen. Für Druckleitungen sollte ein nahtloses Produkt gemäß ASTM B210 oder ASTM B241 anstelle von Strukturrohren mit Bullauge oder Schweißnaht angegeben werden, da die Nahtlinie ein bevorzugter Ausgangspunkt für Ermüdungsrisse bei Motorvibrationen ist. Beim Biegen ergibt die geglühte O-Vergütung die engsten Radien; Ein Mittellinienradius vom 2,5- bis 3-fachen des Rohraußendurchmessers ist ein praktikabler Ausgangspunkt für H111- oder H112-Material, und der erreichbare Radius sollte durch einen Biegetest an der tatsächlichen Härte und Wand überprüft werden. Abgeschnittene Enden müssen vor dem Schweißen entgratet und gereinigt werden, und Schweißnähte sollten bis zur Inbetriebnahme des Systems vor der Einwirkung von Meerwasser geschützt werden.
Zertifizierung und Dokumentation
Aluminiumrohr für klassifizierte Arbeitsschiffe mit Materialprüfzeugnis. EN 10204 3.1 ist das Standard-Mühlenzertifikat und EN 10204 3.2 fügt eine von einem unabhängigen Dritten beglaubigte Inspektion hinzu. Die Akzeptanz durch die Klassifikationsgesellschaft, zum Beispiel durch DNV, ABS, LR oder CCS, wird für jedes Projekt anhand der geltenden Klassenregeln entschieden, und Materialdokumentation, Schweißverfahren und Installationspraxis müssen alle vor der Genehmigung durch den Gutachter abgeglichen werden. Vor dem Versand führen seriöse Fabriken chemische Analysen durch optische Emissionsspektrometrie, Zugprüfungen gemäß der geltenden Norm und zerstörungsfreie Prüfungen wie Wirbelstrom- oder Ultraschallprüfungen an nahtlosen Produkten durch. Käufer sollten das zu ihrem Vertrag passende EN 10204-Zertifikat anfordern und Härte, Abmessungen und Geradheitstoleranzen schriftlich bestätigen.
FAQ
F: Kann der Schlauch 5052 den Schlauch 5086 für Frischwasserleitungen auf einem Arbeitsboot ersetzen?
A: Ja, für Süßwasseranwendungen mit niedrigem -Druck-, bei denen Festigkeit und Vibration nicht ausschlaggebend sind. 5052 ist es besser formbar und in der Regel kostengünstiger. Geben Sie 5086 an, wenn die Leitung Druck führt, Motorvibrationen wahrnimmt oder strukturelle Lasten trägt.
F: Nahtloses oder extrudiertes Rohr, welches für Druckleitungen benötigt wird?
A: Für den Druckbetrieb spezifizieren Sie nahtlose Rohre gemäß ASTM B210 oder ASTM B241 und vermeiden Sie strukturelle Extrusion mit einer Bullaugennaht, da die Naht ein bevorzugter Ausgangspunkt für Ermüdungsrisse unter Vibration ist. Für reine Strukturelemente wie Masten und Handläufe sind extrudierte Strukturrohre akzeptabel und wirtschaftlicher.
F: Kann das Rohr 5086 für Meerwasserleitungen verwendet werden?
A: Nicht für direkten oder dauerhaften Kontakt mit Meerwasser geeignet. Roh-Wasserkühlung, Feuerlöschleitungen, Ballast und Seeleitungen bestehen üblicherweise aus Kupfer-Nickel oder 316L-Edelstahl. 5086 und eignen sich für Frischwasser, Belüftung, hydraulische Rückführung und trockene Luft sowie für Spritzzonenstrukturen mit einwandfreier Verarbeitung und galvanischer Isolierung.
F: Wie fest kann ein 5086-Rohr gebogen werden?
A: Als Ausgangspunkt ist ein Mittellinienradius von etwa dem 2,5-{3}-fachen des Außendurchmessers für H111- oder H112-Rohre auf einem rotierenden Ziehbieger vom Dorntyp praktisch. Für engere Radien verwenden Sie die geglühte O-Ausführung und bestätigen Sie den erreichbaren Radius mit einem Biegetest an der tatsächlichen Aushärtung und der Wand.
F: Welche Dokumentation sollte einer 5086-Röhrenlieferung beiliegen?
A: Mindestens ein EN 10204 3.1-Materialtestzertifikat mit Wärmeanalyse und Zugergebnissen. Wenn der Vertrag oder die Klassenregeln dies erfordern, fügen Sie EN 10204 3.2 mit beglaubigter Inspektion durch Dritte- hinzu und bestätigen Sie Härte, Abmessungen und Toleranzen auf dem Zertifikat.
F: Warum wird 5086 in Meeresatmosphären gegenüber 6061-T6 bevorzugt?
A: Das 5xxx-Al-Mg-Legierungssystem bietet eine deutlich bessere Korrosionsbeständigkeit in Meeresatmosphären als wärmebehandelte 6xxx-Legierungen. 6061-T6 ist fester, wird jedoch von Marineplanern, bei denen Korrosion von entscheidender Bedeutung ist, im Allgemeinen vermieden.
