Plaques d'aluminium 5083 H116 et 5083 H321sont tous deux à haute-performancealliages d'aluminium de qualité-marine, largement utilisé dans la construction navale et l’ingénierie offshore. Bien qu'ils partagent la même composition chimique, leurprocessus de trempe, propriétés mécaniques et aptitude à l'applicationdiffèrent, conduisant à des caractéristiques de performance distinctes pour divers environnements marins et industriels.
Aperçu
Les deux états-H116 et H321 appartiennent à laAlliages d'aluminium de la série 5xxx non-traitables thermiquement-(Al-Mg4.5Mn0.7). Ils sont bien-connus pourexcellente résistance à la corrosion, soudabilité et rapport résistance-/-poids, ce qui les rend idéaux pour les conditions marines difficiles. La principale différence réside dans letraitements de stabilisation post-traitement, qui se traduisent par différents niveaux de stabilité mécanique et de résistance à la corrosion.
Principales différences entre 5083 H116 et H321
| Aspect | Plaque d'aluminium 5083 H116 | Plaque d'aluminium 5083 H321 |
|---|---|---|
| Méthode de traitement | Durcissement-par écrouissage contrôlé | Durci sous contrainte-et stabilisé thermiquement (traitement thermique à basse-température) |
| Force | Résistance à la traction légèrement supérieure | Résistance à la fatigue et ductilité légèrement améliorées |
| Stress résiduel | Contient les contraintes résiduelles du travail à froid | Contraintes résiduelles réduites et meilleure stabilité dimensionnelle |
| Résistance à la corrosion | Résistance exceptionnelle à l'eau de mer et aux embruns salés, conçue pour une exposition marine directe | Résistance améliorée à l'exfoliation et à la corrosion intergranulaire, idéale pour les environnements de charge soudée et dynamique- |
| Idéal pour | Structures marines non-soudées ou porteuses de charges directes- (par exemple, coques, ponts) | Composants soudés et applications dans des environnements marins ou chimiques extrêmes |
| Usinabilité | Nécessite un contrôle minutieux du formage en raison d’une dureté plus élevée | Meilleure formabilité et soudabilité, adaptées aux assemblages complexes |
Comparaison des propriétés mécaniques
| Propriété | 5083 H116 | 5083 H321 |
|---|---|---|
| Limite d'élasticité à la traction (0,2 % PS) | ~230 MPa (33 ksi) | ~240 MPa (35 ksi) |
| Résistance ultime à la traction (UTS) | ~320 MPa (47 ksi) | ~330 MPa (48 ksi) |
| Allongement à la rupture | ~12% | ~13% |
| Dureté Brinell (HB) | 83 | 89 |
| Module d'élasticité | ~68 GPa | ~68 GPa |
LeTrempe H321offre une augmentation modeste (~ 5 %) de la résistance globale et une ductilité légèrement améliorée en raison de satraitement thermique de stabilisation, améliorant sa fiabilité dans des conditions de contraintes cycliques.
Définitions du tempérament
H116 humeur :
Obtenu par écrouissage contrôlé, partiellement recuit pour optimiser la résistance et la ductilité. Les plaques dans cet état doivent passerASTM G66 (corrosion exfoliante)etASTM G67 (corrosion intergranulaire)tests pour garantir une haute résistance à l’eau de mer.
H321 humeur :
Comprend un écrouissage et unprocessus de stabilisation à basse-températurequi transforme les précipités de -Mg₂Al₃ en formes stables, minimisantfissuration par corrosion sous contrainteet l'améliorationstabilité thermiquedans des conditions de service soudé ou à long terme.
Comparaison de la résistance à la corrosion
5083 H116:
Offresexcellente résistance à la corrosion de l'eau de mer, adapté à une exposition marine-à long terme telle que le bordé de coque et les ponts. Cependant, une exposition prolongée à des températures élevées peut légèrement réduire ses performances en matière de corrosion.
5083 H321:
Fournitrésistance améliorée à l’exfoliation et à la corrosion intergranulaire, vérifié parTests ASTM G66/G67, ce qui le rend idéal pourapplications marines immergées, chimiques ou soudées. Sa microstructure stabilisée garantit des performances supérieures dans les environnements post-dynamiques et post-soudage.
Exigences de traitement et de contrôle des alliages
Traitement H116 :
Spécialement développé pour les alliages à haute teneur en magnésium (4,0 % à 4,9 % de Mg).
Implique un contrôle strict de l’écrouissage et de la répartition du magnésium pendant le laminage.
Conçu pour obtenir une résistance à la corrosion et une résistance optimales pour une utilisation marine prolongée.
Traitement H321 :
Combine un laminage précis à chaud et à froid avec un traitement d'étirement-de redressement et de stabilisation.
Assure des propriétés mécaniques constantes et une stabilité structurelle améliorée, en particulier dans des conditions de chargement soudé ou cyclique.
Applications
| Type de demande | Tempérament préféré | Exemples |
|---|---|---|
| Placage de coque marine | H116 | Ponts de navires, plaques de coque, pontons |
| Structures submergées | H321 | Plateformes offshore, tuyauterie sous-marine |
| Récipients sous pression / réservoirs cryogéniques | H116 | Réservoirs de carburant, conteneurs cryogéniques |
| Composants marins soudés | H321 | Cabines de navires, cadres structurels, systèmes de réservoirs |
| Utilisation aérospatiale/ferroviaire/produits chimiques | H321 | Réservoirs de carburant d'avions, véhicules ferroviaires, pipelines chimiques |
Soudabilité et-performances après soudage
Les deux tempéraments se maintiennentexcellente soudabilitétypique des alliages d'aluminium de la série 5xxx.
H116:Fournit des joints de soudure solides avec un minimum de fissures, adaptés aux coques et aux panneaux directement exposés à l'eau de mer.
H321:Le traitement de stabilisation minimise les contraintes résiduelles etréduit le risque de déformation après-soudageoufissuration par corrosion sous contrainte, ce qui le rend plus fiable pour les structures soudées ou chargées dynamiquement.
Conseils en matière de coût et de sélection
H116:Coût de production légèrement plus élevé en raison d'un traitement spécialisé, mais offre une durabilité exceptionnelle et une longue durée de vie dans des conditions marines difficiles-idéales pour les applications en contact direct avec l'eau de mer.
H321:Plus économique et largement utilisé dans la construction navale standard et les pièces structurelles soudées où l'exposition à la corrosion est modérée à élevée.
Conseil de sélection :
ChoisirH116pour les environnements à haute-résistance et à forte-corrosion tels que les coques et les ponts ; sélectionnerH321pour composants soudés marins ou industriels nécessitant une excellente stabilité et résistance à la corrosion.
Conclusion
Alors que5083 H116et5083 H321les plaques d'aluminium partagent la même composition d'alliage, leurdifférents procédés de trempeoffrent des avantages de performances distincts.
H116excelle dansexposition marine directe, offrant une résistance élevée et une résistance à la corrosion par l'eau de mer.
H321fournitstabilité, soudabilité et résistance à l'exfoliation améliorées, ce qui le rend idéal pourstructures marines soudées ou-sensibles aux contraintes.
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