铝合金 5083‑H112 属于 5xxx 系列,是一种非时效可强化的铝镁合金,因其优异的耐腐蚀性、高强度和良好的可焊性而著称。它广泛应用于海洋结构、压力容器和运输等苛刻环境。以下内容将从成分、性能、典型应用及加工要点等方面进行介绍,并结合表格形式,最后进行简要总结。
1. 合金概述
5083 属于 5xxx 系列,以镁(Mg)为主要合金元素。H112 态表示经一定程度的冷加工硬化而成,无需特别的耐腐蚀性检测,即可获得强度和成形性的平衡。与时效可强化合金不同,其强化机制完全依赖冷加工,而非热处理。
2. 化学成分
元素 | Mg | Mn | Cr | Fe | Si | Cu | Zn | 其他(单一) | 其他(总计) |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
质量分数范围 | 4.0–4.9 % | 0.40–1.0 % | 0.05–0.25 % | ≤0.40 % | ≤0.40 % | ≤0.10 % | ≤0.25 % | ≤0.05 % | ≤0.15 % |
3. 力学性能
性能指标 | 数值(公制) | 数值(英制) |
---|---|---|
抗拉强度 | ≥305 MPa | ≥44 ksi |
屈服强度(0.2%) | ≥145 MPa | ≥21 ksi |
断后伸长率 | ≥12 % | ≥12 % |
布氏硬度 | ≈68 HB | ≈68 HB |
4. 物理性能
性能指标 | 数值 |
---|---|
密度 | 2.66 g/cm³ |
热导率 | 121 W/m·K |
电阻率 | 0.042 µΩ·m |
熔化温度范围 | 570–650 °C |
5. 主要优点
耐腐蚀性优异: 在海水和工业大气中表现卓越。
可焊性良好: 耐焊接裂纹,适用于 MIG、TIG 和点焊工艺。
成形性优良: 良好的冷成形性能,适合复杂型材。
高强度重量比: 强度高且密度低,轻质高强。
6. 典型应用
船舶与海洋工程: 船体、甲板、隔舱。
压力容器: 低温罐、LNG 容器。
交通运输: 车厢、挂车、铁路车皮。
结构件: 桥梁、建筑幕墙。
石油天然气: 海洋平台、输送管道。
7. 加工与制造
冷加工强化: 轧制、弯曲可提升强度,但会降低延展性,需控制应变以免开裂。
表面处理: 阳极氧化或喷粉涂层可增强耐蚀性与美观。
焊接后处理: 关键部件焊接后可进行应力消除处理,提高使用寿命。
8. 与其他态的对比
H112 态较退火态(O 态)具有更高的强度,但延展性稍低;与更强化的 H116、H321 态相比,H112 保留了更好的成形性。
5083‑H112 铝合金以其优异的耐腐蚀性、良好的可焊性和较高的强度,成为海洋、交通与压力容器等领域的首选材料。其通过冷加工获得强化,无需热处理,结合适当的后续加工与表面处理,可实现可靠耐久的使用效果。