Comprendre la différence entre 5083 et 5086
Les 5083 et 5086 appartiennent tous deux à la série 5xxx d'alliages d'aluminium-magnésium, qui sont appréciés dans l'ingénierie marine pour leur excellente résistance à la corrosion par l'eau de mer, leur bonne soudabilité et leur rapport résistance élevée-/-poids. Bien que les deux alliages partagent la même famille de conception, ils ne sont pas interchangeables. La principale différence réside dans la teneur en magnésium et dans l’équilibre qui en résulte entre résistance et formabilité.
Le 5083 contient une teneur en magnésium légèrement plus élevée (4,0 à 4,9 %), ce qui produit davantage de phases de renforcement et offre une résistance à la traction et une limite d'élasticité nettement plus élevées. C'est le choix préféré pour les tuyaux qui doivent résister à des pressions internes élevées, à de lourdes charges structurelles et à des conditions de service extrêmes. 5086, avec une plage de magnésium inférieure (3,5 à 4,5 %), il est plus ductile et donc plus facile à plier, à évaser et à former des formes complexes sans se fissurer, ce qui en fait le choix pratique pour le routage de tuyaux complexes avec des rayons serrés.
Comparaison de la composition chimique
Les plages de composition suivantes sont typiques de ces alliages tels que fournis selon les spécifications marines courantes. Les limites exactes suivent l'édition standard en vigueur et doivent être confirmées par rapport à la spécification applicable telle que ASTM B241 ou aux règles de la société de classification pertinente.
Les deux alliages contiennent du magnésium 4,0 à 4,9 % (5083) et 3,5 à 4,5 % (5086), du manganèse 0,40 à 1,0 %, du silicium jusqu'à 0,40 %, du chrome 0,05 à 0,25 %, du zinc jusqu'à 0,25 %, du cuivre jusqu'à 0,10 % et du titane jusqu'à 0,15 %, le fer étant limité à 0,40 % pour 5083 et 0,50% pour le 5086, le solde étant de l'aluminium. Le magnésium plus élevé du 5083 contribue à son avantage en matière de résistance, tandis que la composition légèrement plus maigre du 5086 soutient sa formabilité.
Quand spécifier le tuyau 5083
Le 5083 est l'alliage de choix pour les canalisations marines à haute-pression telles que les systèmes hydrauliques, les conduites d'eau à haute-pression et les supports structurels où une capacité portante maximale-est requise. Il s'agit également du matériau standard de l'industrie pour les services cryogéniques et GNL, car l'alliage conserve sa résistance et sa ténacité aux très basses températures rencontrées lors de la manipulation du gaz naturel liquéfié, évitant ainsi la fragilité qui affecte certains autres matériaux.
L'alliage est également utilisé dans les composants tubulaires des embarcations marines à hautes-performances où le rapport résistance-poids-et la résistance aux chocs sont essentiels. Pour les canalisations droites-où la flexion est limitée, le 5083 offre la marge de sécurité la plus élevée contre la pression et la fatigue.
Quand spécifier le tube 5086
Le 5086 est sélectionné lorsque la configuration de la tuyauterie nécessite un pliage, un évasement ou un formage d'extrémité important. Les applications générales de construction navale et de bateaux de travail telles que les conduites de carburant, les conduites d'eau de ballast et les systèmes sanitaires s'appuient sur le 5086 pour naviguer dans les espaces restreints du navire sans se fissurer. Les mains courantes et les structures architecturales bénéficient également de courbures douces et constantes pour la sécurité et l'apparence.
Pour les réservoirs et les cuves à basse-à-pression moyenne, la facilité de formage et de soudage de la coque et des buses l'emporte souvent sur la nécessité d'une résistance maximale. Les états courants tels que 5086-H112, 5086-H32 et 5086-H116 offrent une gamme d'options pour ces applications.
Résistance à la corrosion par l'eau de mer et états
Les deux alliages présentent une excellente résistance à la corrosion dans les environnements marins, c'est pourquoi ils sont désignés de qualité marine. La corrosion apparaît principalement sous forme de piqûres localisées plutôt que sous forme de corrosion uniforme. Pour une protection maximale, notamment dans les eaux plus chaudes, une trempe stabilisée doit être spécifiée.
Pour le 5083, les états tels que H116 et H321 sont conçus avec une microstructure qui résiste à la corrosion par exfoliation et à la fissuration par corrosion sous contrainte. Pour le 5086, la trempe H116 offre une protection améliorée similaire. Pour la plupart des applications de tuyauterie marine, la résistance à la corrosion des deux alliages est considérée comme tout à fait adéquate lorsque le bon état est choisi.
Notes de soudage et de fabrication
Les deux alliages se soudent bien avec les procédés TIG et MIG standard utilisant le fil d'apport ER5356 ou ER5183. Étant donné que le 5086 est plus ductile, il peut être légèrement plus indulgent et moins sujet à la fissuration lors de soudures multipasses complexes. Pour les applications à pression-critique, les tuyaux fournis selon des spécifications telles que ASTM B241 sont généralement vérifiés par des tests hydrostatiques et d'autres méthodes d'examen non-destructifs avant l'installation.
FAQ
Q : Quel alliage est le meilleur pour le soudage ?
R : Les modèles 5083 et 5086 se soudent bien avec les procédés TIG et MIG standard utilisant le mastic ER5356 ou ER5183. 5086, étant plus ductile, peut être légèrement plus indulgent lors de soudures complexes à plusieurs-passes.
Q : Que signifie la trempe 5086 H116 pour les tuyaux marins ?
R : H116 est un revenu trempé-spécifiquement développé pour les alliages à haute-magnésium utilisés en service marin. Il optimise la microstructure pour une résistance maximale à la corrosion par exfoliation et à la fissuration par corrosion sous contrainte, ce qui est important pour une exposition à long terme à l'eau de mer.
Q : Quelle trempe choisir pour les virages serrés ?
R : Pour un cintrage à rayon serré-, un état plus doux tel que O (recuit) est le plus simple à former. Pour un équilibre entre résistance et formabilité, le H111 ou le H112 fonctionnent bien, tandis que le H32 ou le H34 conviennent aux courses droites qui nécessitent une résistance plus élevée.
Q : Des tuyaux en aluminium sans soudure ou soudés sont-ils fournis pour un usage marin ?
R : Les deux sont disponibles. Les tuyaux sans soudure offrent la plus haute intégrité structurelle et sont généralement requis pour les applications à haute-pression, tandis que les tuyaux soudés sont une option rentable-pour le transport de fluides structurels et à basse-pression.
Q : Les modèles 5083 et 5086 nécessitent-ils une manipulation spéciale contre la corrosion galvanique ?
R : Dans les assemblages métalliques-mixtes, l'aluminium doit être isolé électriquement des alliages de cuivre et de l'acier inoxydable à l'aide de rondelles isolantes, de revêtements ou de joints de transition pour éviter la corrosion galvanique en service d'eau de mer.
