Composition chimique et spécifications de base
L'alliage 5052 et l'alliage 5083 appartiennent tous deux à la série 5xxx, la famille du magnésium non-aluminium-traitable thermiquement-, et tous deux sont renforcés par une solution solide et un écrouissage. La principale différence est la teneur en magnésium, et cette seule variable détermine presque toutes les autres différences entre les deux qualités.
| Élément | 5052 (pourcentage en masse) | 5083 (pourcentage en masse) |
|---|---|---|
| Magnésium | 2,2 à 2,8 | 4,0 à 4,9 |
| Manganèse | 0,10 maximum | 0,40 à 1,00 |
| Chrome | 0,15 à 0,35 | 0,05 à 0,25 |
| Fer | 0,40 maximum | 0,40 maximum |
| Silicium | 0,25 maximum | 0,40 maximum |
| Cuivre | 0,10 maximum | 0,10 maximum |
| Zinc | 0,10 maximum | 0,25 maximum |
| Titane | Non spécifié | 0,15 maximum |
| Aluminium | Reste | Reste |
Étant donné que le magnésium est le principal fortifiant en solution solide-de cette famille, le niveau plus élevé de magnésium de 5083 produit une résistance nettement supérieure et une meilleure résistance aux attaques de l'eau de mer. Les ajouts de manganèse et de chrome dans les deux qualités contrôlent la structure des grains et réduisent la susceptibilité à la fissuration par corrosion sous contrainte.
Propriétés mécaniques et états
Aucun des deux alliages ne répond au durcissement par précipitation, de sorte que les propriétés sont développées grâce à l'écrouissage et aux états stabilisés. Les conditions d'alimentation courantes sont H32 pour 5052 et H321 ou H116 pour 5083.
| Propriété, valeurs typiques | 5052-H32 | 5083-H321 |
|---|---|---|
| Résistance à la traction | Environ 230 MPa | Environ 317 MPa |
| Limite d'élasticité, compensation de 0,2 pour cent | Environ 195 MPa | Environ 228 MPa |
| Élongation | Environ 12 pour cent | Environ 12 pour cent |
| Densité | Environ 2,68 grammes par centimètre cube | Environ 2,66 grammes par centimètre cube |
| Dureté typique | Modéré | Plus haut |
La conséquence pratique est que le 5083 est environ un tiers plus résistant que le 5052 à calibre comparable, ce qui permet des sections plus fines pour la même charge. Les sections plus fines permettent de gagner du poids mais réduisent la rigidité. Les décisions de substitution doivent donc prendre en compte la déflexion et le flambement, et non seulement la limite d'élasticité.
Formabilité, soudabilité et comportement à la corrosion
C'est dans la formabilité que le 5052 gagne clairement. Sa plus faible teneur en magnésium et sa moindre résistance lui confèrent une capacité de rayon de courbure plus petite et une meilleure réponse à l'emboutissage profond, de sorte que les supports courbés, les boîtiers, les réservoirs de carburant et les panneaux formés sont généralement spécifiés dans le 5052. L'alliage 5083 est plus dur, moins ductile et plus sujet à la fissuration aux rayons de courbure serrés, et il est normalement utilisé là où des charges sont transportées plutôt que là où un formage complexe est requis.
Les deux alliages se soudent facilement par fusion et sont populaires pour les fabrications soudées.. 5083 est le meilleur choix pour les structures soudées, car la zone de soudure conserve une proportion plus élevée de résistance du métal de base. Les métaux d'apport de la famille de l'aluminium-magnésium, tels que ER5183 et ER5356, sont couramment utilisés pour correspondre à la résistance et au comportement à la corrosion. Les assemblages 5xxx soudés doivent éviter un apport de chaleur excessif, qui peut sensibiliser le matériau le long de la zone affectée par la chaleur de la soudure-.
La résistance à la corrosion est excellente dans les deux qualités en atmosphère marine et industrielle. L'alliage 5083 conserve un avantage mesurable en service continuellement humide et riche en chlorure-. Une limitation s'applique spécifiquement au 5083 : une exposition prolongée au-dessus d'environ 65 degrés Celsius peut précipiter la phase de magnésium limite des grains et augmenter la sensibilité à la fissuration par corrosion sous contrainte, de sorte qu'un service à haute température-exige une qualité stabilisée ou un alliage entièrement différent.
Notes équivalentes selon les normes
| Système standard | 5052 Équivalent | 5083 Équivalent |
|---|---|---|
| Désignation ISO | AlMg2.5 | AlMg4,5Mn0,7 |
| EN, norme européenne | FR AW-5052 | FR AW-5083 |
| ASTM et Association de l’aluminium | 5052 | 5083 |
| UNS, Amérique du Nord | A95052 | A95083 |
| JIS, Japon | A5052 | A5083 |
| GB, Chine | 5052 | 5083 |
| Ancienne désignation DIN | AlMg2.5 | AlMg4,5Mn |
Ces nuances décrivent essentiellement les mêmes alliages, définis par une composition chimique et des propriétés mécaniques comparables. De petites différences peuvent encore exister dans la désignation de l'état, les tolérances et les limites d'impuretés autorisées, de sorte que le bon de commande doit toujours citer la norme ou la qualité nationale spécifique requise pour la conformité ou la documentation d'exportation.
Lorsqu'une troisième option s'avère utile, l'alliage 5754 se situe entre les deux, offrant une meilleure résistance à la corrosion et une meilleure formabilité que le 5052 avec une résistance proche de celle-ci, et il est largement accepté dans les applications européennes de structure et de transport.
Guide de sélection pour les acheteurs
Réservoirs de carburant, enceintes formées, garnitures anodisées et tôlerie générale : 5052
Construction navale, structures offshore, appareils à pression, carrosseries de véhicules ferroviaires et équipements miniers : 5083
Réservoirs de stockage et structures de transport en Europe : 5754 est souvent spécifié
Température de service supérieure à environ 65 degrés Celsius : évitez le 5083 et confirmez un grade stabilisé approprié
Courbes complexes et rayons serrés : préférez le 5052, ou augmentez le rayon de courbure lorsque le 5083 est obligatoire
Poids-structure soudée critique : 5083 permet des plaques plus fines à résistance égale
Deux points commerciaux méritent attention. L'alliage 5083 comporte un prix supérieur à celui du 5052, donc le spécifier sans justification de résistance ou de corrosion marine ajoute un coût sans avantage. Dans l'autre sens, remplacer le 5052 par le 5083 dans une application structurelle peut réduire la marge de sécurité et forcer une refonte une fois que les dessins ont atteint la fabrication.
Foire aux questions
Q : Quelle est la principale différence entre 5052 et 5083 ?
L'alliage 5083 contient environ deux fois plus de magnésium que le 5052, ce qui le rend plus solide et plus résistant à la corrosion dans l'eau de mer, tandis que le 5052 est plus formable, plus facile à plier et moins cher.
Q : 5083 est-il équivalent à 5052 ?
Ils sont liés mais non interchangeables. Les deux sont des alliages d'aluminium-magnésium avec une bonne soudabilité, mais l'écart de résistance et de formabilité est suffisamment grand pour qu'une substitution modifie les marges de conception.
Q : Quel alliage est le meilleur pour une utilisation marine ?
L'alliage 5083 est la qualité marine standard pour les coques, les ponts et les superstructures en raison de sa résistance supérieure et de sa résistance supérieure aux attaques de chlorure. L'alliage 5052 est utilisé pour les raccords marins plus légers et les pièces formées.
Q : Le 5083 peut-il être utilisé à des températures élevées ?
Le service continu est généralement limité à environ 65 degrés Celsius. Au-delà de ce seuil, une exposition prolongée peut précipiter la phase de magnésium limite des grains et augmenter le risque de fissuration par corrosion sous contrainte.
Q : Comment les deux alliages sont-ils soudés ?
Les deux se soudent bien par des méthodes conventionnelles au gaz inerte utilisant des métaux d'apport aluminium-magnésium tels que ER5183 ou ER5356. L'alliage 5083 conserve plus de résistance à l'état soudé, c'est pourquoi il domine les structures marines soudées.
Q : Quel alliage s'anodise le mieux ?
L'alliage 5052 prend une anodisation plus uniforme et produit une finition plus claire et plus brillante. L'alliage 5083 développe une couche anodique légèrement plus foncée et moins transparente en raison de sa teneur plus élevée en magnésium et en manganèse.
