Paduan 5083 dan Konsep Kelas Laut
Aluminium 5083 adalah paduan Al{-Mg yang tidak-panas-dapat diolah dengan 4,0-4,9 persen magnesium, kandungan magnesium tertinggi dalam penggunaan komersial rutin tanpa penanganan pabrik khusus. Kelas kelautan tidak menjelaskan komposisinya sendiri: kelas ini menjelaskan pelat yang diproduksi sesuai ASTM B928/B928M, sebuah spesifikasi yang ditulis khusus untuk lembaran dan pelat magnesium tinggi untuk layanan kelautan. Spesifikasi ini hanya mengakui dua temper untuk penggunaan struktural di laut, H116 dan H321, yang keduanya dihasilkan melalui rute pengerasan termal dan regangan terkontrol yang menjaga magnesium tetap dalam larutan padat dan oleh karena itu menjaga pelat tetap tahan terhadap retakan intergranular dan korosi akibat tegangan di air laut.
Komposisi dan Temperatur Terdaftar
| Elemen | Batas (%) berat |
|---|---|
| mg | 4.0 - 4.9 |
| M N | 0.40 - 1.0 |
| Kr | 0.05 - 0.25 |
| Ya | 0,40 maks |
| Fe | 0,40 maks |
| Cu | 0,10 maks |
| Zn | 0,25 maks |
| Ti | 0,15 maks |
| Al | Keseimbangan |
H116 berlaku untuk pelat hingga sekitar 40 mm dan H321 untuk pelat dari sekitar 40 mm hingga 76 mm; keduanya disediakan dalam kondisi-yang digulung tanpa pengguna harus melakukan perlakuan panas lebih lanjut. Jika pelat kemudian dibentuk, H111 dapat dipesan untuk bagian non-struktural yang diberi tekanan ringan.
Sifat Mekanik
| Melunakkan | Kekuatan tarik, min | Kekuatan hasil, min |
|---|---|---|
| HAI (anil) | 275 MPa (40 ksi) | 145 MPa (21 ksi) |
| H116 / H321 | 305 MPa (44 ksi) | 230 MPa (33 ksi) |
Nilai merupakan hasil longitudinal minimum yang diambil dari persyaratan ASTM B928/B928M dan diverifikasi pada spesimen yang diuji sesuai ASTM E8. Kekuatan tarik hanyalah sebagian dari gambaran untuk pekerjaan kelautan: karena paduan tidak mengalami pengerasan karena usia, keunggulan desain terletak pada kombinasi kekuatan sedang, kepadatan rendah sekitar 2,66 g per sentimeter kubik, dan ketangguhan yang dipertahankan pada suhu hingga layanan kriogenik.
Perilaku Korosi Air Laut
Di air laut, paduan ini terkorosi secara seragam dan bukan secara lokal, dengan laju biasanya sekitar 0,025-0,05 mm per tahun dalam kondisi perendaman, dan mode serangan yang seragam dan dapat diprediksi inilah yang membuatnya menarik untuk pelapisan lambung kapal. Lapisan permukaan pertumbuhan laut dan endapan karbonat yang terbentuk tidak berbahaya; Namun, celah-celah tersebut terjadi karena daerah dengan kadar oksigen rendah yang stagnan mempertahankan kondisi yang menyebabkan percepatan serangan. Kerentanan antar butir dikendalikan oleh uji kehilangan massa asam nitrat sensitif ASTM G67, yang merupakan bagian dari jalur kualifikasi untuk temper H116 dan H321.
Fabrikasi dan Pengelasan
Paduan tersebut dilas dengan baik melalui proses busur logam gas dan busur gas tungsten menggunakan pengisi 5183 atau 5356, dan dengan pengelasan aduk gesekan, yang menghasilkan nugget rekristalisasi halus dan menghindari porositas dan keretakan panas yang dapat terjadi dengan metode fusi. Masukan panas harus dibatasi dan suhu interpass dikontrol, karena panas yang berlebihan akan mengendapkan magnesium di sepanjang batas butir di zona yang terkena panas dan mengurangi ketahanan terhadap korosi dan ketangguhan. Pelat disuplai dengan ketebalan mulai dari 0,2 mm hingga 600 mm dan lebar hingga 2650 mm, dengan pemotongan, persiapan tepi, kontrol kerataan, dan film pelindung tersedia untuk fabrikasi di bengkel.
Aplikasi
Penggunaan akhir yang umum meliputi pelapisan lambung kapal, geladak, bangunan atas dan sekat, kapal tanker minyak dan kimia, kapal kerja dan kapal penangkap ikan, jalur pejalan kaki lepas pantai, tangki penahanan dan pengangkutan LNG dan LPG, badan gerbong kereta api, rangka kendaraan dan peralatan kriogenik.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
Q:Apa perbedaan antara 5083-H116 dan 5083-H321?
J: Keduanya merupakan temper laut yang diproduksi sesuai ASTM B928/B928M; H116 diterapkan pada pelat yang lebih tipis dan H321 pada pelat yang lebih berat, dengan paduan yang distabilkan sehingga tahan terhadap serangan antar butir dalam air laut.
Q:Bisakah pelat 5083 diberi perlakuan panas untuk meningkatkan kekuatannya?
J: Tidak. Paduan ini tidak dapat diolah dengan panas dan memperoleh sifat-sifatnya dari penguatan-larutan padat dan pengerasan regangan, sehingga kekuatannya dikendalikan oleh pemilihan temper, bukan oleh pendinginan dan penuaan.
Q:Logam pengisi manakah yang harus digunakan untuk pengelasan lambung kapal?
J: Pengisi 5183 atau 5356 dalam keluarga 5xxx digunakan untuk 5083; pemilihan pengisi harus selalu memenuhi syarat melalui prosedur dan pengujian mekanis untuk sambungan dan ketebalan tertentu.
Q:Apakah 5083 cocok untuk layanan kriogenik?
J: Ya. Paduan ini mempertahankan ketangguhannya pada suhu rendah, oleh karena itu digunakan untuk penampung LNG dan LPG serta untuk tangki dan pipa kriogenik lainnya.
Q:Bagaimana ketahanan korosi antar butir diverifikasi?
J: Melalui pengujian-kehilangan massal ASTM G67, yang dilakukan pada sampel dari pelat produksi sebagai bagian dari kualifikasi temper, jika relevan didukung dengan pengujian-semprotan garam sesuai ASTM B117.
Q:Bisakah pelat dilengkapi dengan film pelindung?
J: Ya. Pelat yang dikontrol kerataan-biasanya dilengkapi dengan film pelindung yang dapat dilepas dan pada palet kayu yang cocok untuk angkutan laut, dengan tingkat film yang dipilih untuk operasi fabrikasi yang dilakukan pelanggan.