Ce que signifie réellement la qualité marine
Il n’existe pas de qualité marine unique. Le terme décrit des tôles et des plaques d'aluminium qui combinent un alliage contenant du magnésium-avec un revenu et un mode de fabrication choisis pour résister à l'eau salée, aux pulvérisations et au mouillage cyclique. En pratique, cela signifie la famille 5xxx, et surtout le 5083 dans les états stabilisés, avec le 5052 comme alternative à usage général-et le 6061-T6 utilisé pour les extrusions et raccords structurels plutôt que pour les plaques en contact avec le fluide.
Les documents régissant sont ASTM B928/B928M pour les produits en alliage à haute teneur en magnésium pour le service maritime, et ASTM B209/B209M pour les tôles et les plaques en général. Lorsqu'un acheteur demande une qualité marine sans nommer un alliage ni un état, les spécifications sont incomplètes et le matériau fourni peut ou non convenir au travail.
Comparaison des alliages
| Alliage | Famille | Composition clé | Où il est utilisé |
|---|---|---|---|
| 5083 | Al-Mg, non traitable thermiquement | Mg 4,0-4,9 %, Mn 0,40-1,0 %, Cr 0,05-0,25 % | Coques, ponts, superstructures, réservoirs, structures soudées |
| 5052 | Al-Mg, non traitable thermiquement | Mg 2,2-2,8 %, Cr 0,15-0,35 % | Panneaux, réservoirs de carburant, conduits, fabrication générale |
| 6061-T6 | Al-Mg-Si, traitable thermiquement | Mg 0,8-1,2%, Si 0,40-0,8% | Cadres extrudés, ferrures structurelles, mâts, quincaillerie |
Le 5083 contient la teneur en magnésium la plus élevée des trois et donc la meilleure combinaison de résistance et de résistance à l'eau de mer à l'état soudé, c'est pourquoi c'est la valeur par défaut pour les plaques de coque et pour les réservoirs soudés.. 5052 est plus facile à former et moins cher, et il convient aux structures qui ne sont pas immergées en permanence.. 6061-Le T6 donne la résistance la plus élevée du tableau, avec une résistance à la traction minimale spécifiée de 290 MPa et un rendement minimum de 240 MPa pour les tôles et les tôles, mais sa zone affectée thermiquement-se ramollit après le soudage et elle est plus sujette à la corrosion localisée que les alliages 5xxx dans un environnement chlorure.
Colères, sensibilisation et ligne des 65 degrés
Les alliages 5xxx sont écrouis plutôt que traités thermiquement, de sorte que leurs états décrivent des combinaisons de travail à froid et de stabilisation thermique : H116 et H321 sont les états de plaque marine de 5083, dans lesquels l'usine a stabilisé la microstructure contre la sensibilisation. La sensibilisation est la précipitation des phases limites des grains-qui se produit lorsqu'un alliage contenant du magnésium-est maintenu dans une bande d'environ 65 à 200 degrés, et elle rend le matériau vulnérable à la corrosion intergranulaire. C'est pourquoi la température de service continu du 5083 est normalement plafonnée à près de 65 degrés et pourquoi le métal ne doit pas être utilisé pour des réservoirs chauffés ou des structures adjacentes d'échappement- sans examen.
La résistance à la corrosion dans la famille est testée plutôt que supposée. Le comportement d'exfoliation est évalué par les méthodes ASTM G66 et ASTM G67, et les systèmes de peinture et de revêtement sont examinés par exposition au brouillard salin -selon la norme ASTM B117 ou par le régime de pulvérisation de sel acidifié cyclique-de la norme ASTM G85.
Spécification et fabrication de feuilles marines
Une commande complète indique l'alliage, l'état, les spécifications déterminantes, l'épaisseur et la largeur, la classe de tolérance, l'état des bords et l'exigence de planéité. L'épaisseur doit être indiquée en référence au calibre de la plaque plutôt qu'à une dimension finie nominale, car la plaque marine est généralement commandée avec une tolérance plus pour les travaux de coque où une partie du matériau sera enlevée par meulage.
Les règles de fabrication découlent de la métallurgie. Gardez l'aluminium à l'écart du contact direct avec les alliages d'acier, d'acier inoxydable et de cuivre ; là où les joints métalliques mixtes-sont inévitables, utilisez une barrière isolante et des attaches en acier inoxydable d'une qualité compatible plutôt que de l'acier ordinaire. Soudez avec un enduit adapté sélectionné pour le service, nettoyez le joint immédiatement avant le soudage et n'utilisez pas de brosse métallique en acier inoxydable qui a touché l'acier. Les courbures doivent respecter le rayon minimum pour l'état de trempe, et le formage à froid au rayon minimum ou à proximité doit être suivi d'un examen de soulagement des contraintes-pour les pièces critiques.
Foire aux questions
Q:Le 6061 est-il une qualité marine ?
R : Il est utilisé dans les structures marines, principalement comme charpente et raccords extrudés, mais ce n'est pas le meilleur choix pour les plaques immergées ou soudées en permanence. Pour les travaux sur les coques et les réservoirs, le 5083 en trempe H116 ou H321 est le choix standard.
Q:Pourquoi le 5083 est-il limité à environ 65 degrés en service ?
R : Au-dessus de cette température, le magnésium en solution solide commence à précipiter aux joints de grains et le matériau devient sensible à la corrosion intergranulaire. Les états des plaques marines sont stabilisés pour résister à cela, mais la limite s'applique toujours au service à long-terme.
Q:Le 5052 peut-il être soudé ?
R : Oui, il se soude bien par les méthodes conventionnelles au gaz inerte-et conserve sa résistance utile dans la zone affectée par la chaleur-car il n'est pas traité thermiquement. Il est souvent choisi pour les réservoirs et les conduits précisément pour cette raison.
Q:Quelles normes s’appliquent aux tôles d’aluminium marines ?
R : ASTM B928/B928M pour les produits marins à haute teneur en magnésium, ASTM B209/B209M pour les tôles et les plaques, et les méthodes d'essai de corrosion ASTM G66 et ASTM G67, avec ASTM B117 ou ASTM G85 pour les systèmes revêtus.
Q:Les structures marines en aluminium doivent-elles être peintes ?
R : Ils n'ont pas besoin de peinture pour survivre, puisque les alliages 5xxx forment un oxyde protecteur dans l'eau de mer, mais la peinture ou l'anodisation est utilisée pour l'apparence, pour l'antifouling et pour les zones d'éclaboussures où les piqûres et le biofouling posent problème. La préparation de la surface et le choix de l'apprêt déterminent si le revêtement reste en place.