Co je slitina hliníku 5086?
Hliník 5086 je kombinací hliníku a hořčíku. Je tvořen převážně hořčíkem, díky čemuž je pevný a odolný proti korozi.
Slitiny řady 5xxx jsou známé tím, že jsou velmi pevné a nerezaví, zejména ve slaném nebo kyselém prostředí. Při srovnání s ostatními kovy řady 5xxx, jako jsou 5052 a 5083, vyniká slitina 5086 svou pevností. Ačkoli hliník 5083 a 5086 mají některé stejné vlastnosti, 5086 je odolnější vůči korozi a má lepší kombinaci pevnosti a svařitelnosti.
Jaké je chemické složení hliníkové slitiny 5086?
Typické chemické složení 5086 zahrnuje:
- Hliník (Al): 95,4%
- Hořčík (Mg): 3,5 % – 4,5 %
- Chrom (Cr): 0,05%-0,25%
- Mangan (Mn): 0,2 % – 0,7 %
- Měď (Cu): Maximálně 0,1 %
- Železo (Fe): Maximálně 0,5 %
- Křemík (Si): Maximálně 0,4 %
- Titan (Ti): Maximálně 0,15 %
- Zinek (Zn): Maximálně 0,25 %
Jaké jsou běžné formy hliníku 5086?
Hliník 5086 se dodává v mnoha různých tvarech a velikostech, jako jsou plechy, desky, výlisky a trubky. Každá forma slouží k jinému účelu v různých situacích.
- Listy se často používají při výrobě dílů, které vyžadují ohýbání nebo tváření.
- Desky se obvykle používají v konstrukčních aplikacích, kde je důležitá tloušťka.
- Extruze umožňují vytvářet složité tvary, které lze přizpůsobit konkrétním potřebám.
Jaké jsou hlavní vlastnosti hliníku 5086?
Mechanické vlastnosti
Jednou ze skvělých vlastností hliníku 5086 je, že má skvělé tahové vlastnosti. Je to dobrý poměr mezi pevností a hmotností, přičemž pevnost v tahu se pohybuje od 45 000 do 60 000 psi (310 až 414 MPa). Jeho mez kluzu se může pohybovat mezi 30 000 a 50 000 psi (207 až 345 MPa), což znamená, že jej lze použít v mnoha různých konstrukčních situacích.
Odolnost proti korozi
Hliník 5086 snadno nerezaví, a to ani v námořním prostředí, kde je vystaven slané vodě a dalším korodujícím látkám. To je jeden z hlavních důvodů, proč se používá ke stavbě lodí, člunů a budov, které jsou na moři. Tento kov je odolný vůči důlkové korozi, korozi pod napětím, praskání a dalším typům degradace částečně proto, že obsahuje velké množství hořčíku. Funguje také dobře v podmínkách, které jsou kyselé i zásadité.
Svařitelnost a tvářitelnost
Další významnou vlastností hliníku 5086 je jeho výjimečná svařitelnost. Slitina se snadno svařuje metodami TIG (svařování wolframovým inertním plynem) a MIG (svařování kovovým inertním plynem). Zachovává si také vysokou pevnost i po svařování, což je důležité v aplikacích vyžadujících konstrukční celistvost.
Ačkoli se slitina 5086 velmi snadno formuje a tvaruje, její zvýšená pevnost může způsobit, že její výroba je obtížnější než u jiných hliníkových slitin. Díky své pevnosti a tvarovatelnosti je však vynikající volbou pro různé konstrukční součásti.
Tepelná a elektrická vodivost
Stejně jako ostatní hliníkové slitiny má i slitina 5086 dobrou tepelnou a elektrickou vodivost. Vzhledem k přítomnosti hořčíku je jeho vodivost poněkud nižší než u čistého hliníku. Přesto zůstávají jeho tepelné vlastnosti vynikající, takže je vhodný pro použití ve výměnících tepla a podobných aplikacích.
Silové charakteristiky
Pevnost hliníku 5086 se liší podle různých temperací:
- O Temper: mez kluzu přibližně 120 MPa (17 ksi) a mez pevnosti v tahu přibližně 260 MPa (38 ksi).
- H32 Temper: Mez kluzu se zvyšuje na zhruba 195 MPa (28,3 ksi), přičemž mez pevnosti v tahu je přibližně 208 MPa (30,1 ksi).
- H116 Temper: Mez kluzu může dosahovat až 210 MPa (30 ksi), přičemž mez pevnosti v tahu je přibližně 290 MPa (42 ksi).
Procento prodloužení se také liší podle temperace, což ukazuje na tažnost materiálu při namáhání.
Kalení a ošetření
Hliník 5086 se nezpevňuje tepelným zpracováním, ale spíše kalením za studena. Tato vlastnost mu umožňuje zachovat si mechanické vlastnosti i po svařování.
Jaká je výroba a zpracování hliníku 5086?
Svařování
Pro dosažení pevných a odolných svarů s hliníkem 5086 je důležité použít správné svařovací postupy. Nejčastěji používanými technologiemi jsou svařování TIG a MIG, je však důležité zvolit správné přídavné materiály a postupy, aby se předešlo problémům, jako je praskání. Ke zmírnění napětí a obnovení mechanických vlastností slitiny lze použít tepelné zpracování po svařování.
Obrábění a řezání
Výroba hliníku 5086 je obtížnější než u slitin jako 5052, ale stále ji lze provést pomocí správných nástrojů a postupů. CNC obrábění a přesné řezání jsou standardní metody pro vytváření jedinečných dílů, ale operátoři musí počítat se zvýšenou pevností materiálu.
Povrchové úpravy
Hliník 5086 lze eloxovat nebo natřít, aby se zlepšily jeho povrchové vlastnosti. Eloxování zvyšuje odolnost proti korozi a nabízí dekorativní povrch, zatímco lakování přidává další vrstvu ochrany, zejména v architektonických aplikacích.
Jaké jsou aplikace hliníku 5086?
Hliník 5086 je díky svým charakteristickým vlastnostem vhodný pro různá náročná odvětví. Zde jsou nejoblíbenější aplikace.
Morské a lodní stavitelství
Hliník 5086 se hojně používá v lodním a námořním průmyslu. Díky své odolnosti vůči korozi mořskou vodou je tato slitina cenná pro stavbu lodí, člunů a dalších námořních konstrukcí. Hliník 5086 se používá v trupech, palubách a nástavbách komerčních a vojenských lodí. Využívají se také mořské plošiny, doky a námořní zařízení vystavené extrémním podmínkám oceánu.
Mezi běžná použití patří:
- Trupy lodí
- Nástavby jachet
- Lodní lávky
- Námořní komponenty
Doprava a letectví
V automobilovém a leteckém průmyslu jsou klíčovými faktory výběru materiálu hmotnost a pevnost. Hliník 5086 se používá k výrobě lehkých dílů automobilů a letadel. Vyrábí se z něj lehké a pevné panely karoserie, rámy a konstrukční součásti pro pozemní i leteckou dopravu. Díky výjimečné odolnosti proti namáhání je tato lehká slitina dobrou volbou pro letecký průmysl.
Stavební a konstrukční použití
Ve stavebnictví se hliník 5086 používá pro konstrukční aplikace, které vyžadují odolnost proti korozi a pevnost, včetně mostů, chodníků a vnějších obkladů. Používá se také pro konstrukční nosné prvky v konstrukcích vystavených náročným podmínkám prostředí.
Skladování chemických a tlakových nádob
Nádrže a tlakové nádoby na chemické a nebezpečné látky se často vyrábějí z hliníku 5086. Odolává korozi a zůstává pevný i při působení agresivních chemikálií. Tlakové nádoby a potrubí využívají výhod silné tlakové odolnosti této slitiny.
Jaké jsou výhody použití hliníku 5086?
Použití slitiny hliníku 5086 má několik výhod:
- Odolnost proti korozi: Díky silné odolnosti proti korozi mořskou vodou je ideální pro námořní aplikace.
- Vysoký poměr pevnosti k hmotnosti: Tato vlastnost umožňuje vytvářet lehčí konstrukce bez snížení pevnosti.
- Svařitelnost: Schopnost snadného svařování zvyšuje jeho použitelnost v různých výrobních procesech.
- Tvarovatelnost: Lze jej snadno tvarovat do různých forem, aniž by došlo ke ztrátě strukturální integrity.
- Recyklovatelnost: Stejně jako většina hliníkových slitin je recyklovatelný, což přispívá k udržitelným postupům ve výrobě.
Jaké jsou problémy při práci s hliníkem 5086?
Použití této slitiny přináší řadu výhod, ale také problémů, které musí konstruktéři zvážit:
- Napěťové korozní praskání: Jak již bylo zmíněno, za určitých podmínek může být tato slitina náchylná k napěťovému koroznímu praskání.
- Zohlednění nákladů: V závislosti na podmínkách na trhu mohou náklady na vysoce kvalitní hliníkové slitiny kolísat.
- Omezené možnosti tepelného zpracování: Nemožnost zvýšit pevnost tepelným zpracováním znamená závislost na procesech zpracování za studena, což nemusí být vždy proveditelné v závislosti na konstrukčních požadavcích.
Často kladené otázky (FAQ) k 5086 Aluminum
V čem je hliník 5086 vhodnější do mořského prostředí než jiné slitiny?
Hliník 5086 má vyšší odolnost proti korozi mořskou vodou a působení soli, takže je v námořních podmínkách odolnější než jiné slitiny, například 5052 a 5083.
Může být hliník 5086 eloxován?
Ano, hliník 5086 lze eloxovat, avšak přítomnost hořčíku může mít za následek poněkud tmavší povrch než u čistého hliníku nebo jiných slitin.
Je hliník 5086 dražší než 5052?
Ano, 5086 je často dražší než 5052 kvůli své vyšší pevnosti a odolnosti proti korozi, zejména v náročných námořních nebo průmyslových aplikacích.
Jak svařování ovlivňuje pevnost hliníku 5086?
Svařování 5086 může snížit jeho pevnost, zejména u silnějších kusů. Správné postupy svařování a tepelné zpracování po svařování jsou rozhodující pro zachování strukturální integrity.
Jakou maximální teplotu vydrží hliník 5086?
Hliník 5086 vydrží teploty až 150 °C, než výrazně ztratí pevnost. Při překročení této hodnoty by se jeho mechanické vlastnosti mohly zhoršit.
Závěr
Hliník 5086 vyniká vysokou pevností, odolností proti korozi a trvanlivostí. V námořních, leteckých, automobilových a průmyslových aplikacích je hliník 5086 díky svým specifickým vlastnostem spolehlivý a přizpůsobivý. Pochopení jeho silných a slabých stránek vám pomůže rozhodnout se, kdy a kde tuto úžasnou látku použít.
Hliník 5086 bude i nadále důležitý v mnoha průmyslových odvětvích, protože poptávka po lehkých, pevných a korozivzdorných materiálech roste. Pro svůj příští projekt zvolte hliník 5086 pro trup lodi, součást letadla nebo konstrukční prvek chemického závodu.
