Une plaque de coque qui tombe en panne en service échoue rarement parce que le numéro de traction sur le certificat était erroné. Cela échoue parce que la trempe n'était pas celle requise par l'environnement de l'eau de mer, la charge a été choisie pour des raisons de commodité ou la plaque a été sensibilisée par une température de service que personne n'a vérifiée.
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Qu'est-ce que le 5083-H321
Le 5083 est un alliage d'aluminium-magnésium non-traitable thermiquement-. Sa force provient du renforcement de la solution solide-par le magnésium (4,0 à 4,9 %) et de l'écrouissage, et non du traitement thermique par précipitation. Le manganèse (0,40 à 1,0 %) et le chrome (0,05 à 0,25 %) contrôlent la structure des grains et limitent la recristallisation.
La trempe H321 signifie que la plaque a été écrouie puisstabilisé. Le traitement de stabilisation est une étape thermique à basse-température appliquée après écrouissage ; il permet à la phase riche en magnésium-de se répartir de manière contrôlée au lieu de précipiter le long des joints de grains plus tard, au cours des années de service en contact avec l'eau de mer.
Deux conséquences comptent pour un constructeur de coque. Tout d'abord, l'état est défini avec une exigence de test de corrosion -5083-H321est fourni sous ASTM B928, la spécification écrite pour les plaques d'aluminium à haute teneur en magnésium en service marin. Deuxièmement, l'état stabilisé conserve mieux ses propriétés tout au long des cycles thermiques de soudage et de relaxation des contraintes qu'un état durci non -déformation stabilisée-.
5083 H321 contre 5083 H116 contre 5083 H111 contre 5083 H32
Les quatre tempéraments partagent la même chimie 5083. Ce qui diffère, c'est le traitement thermomécanique et donc les propriétés réellement garanties par la norme correspondante. Les valeurs ci-dessous sont les chiffres des spécifications ASTM B928 (H116, H321) et ASTM B209 (H32, H111) ; 1 MPa ≈ 0,145 ksi.
| Propriété/caractéristique | 5083-H321 | 5083-H116 | 5083-H111 | 5083-H32 |
|---|---|---|---|---|
| Mécanisme de trempe | Durci + stabilisé | Durci sous contrainte, historique thermique contrôlé, test de corrosion- | Légèrement écroui, inférieur au minimum H11 | Trempé + stabilisé, quart dur |
| Norme applicable | ASTMB928/B928M | ASTMB928/B928M | ASTM B209 / EN 485-2 | ASTM B209 / EN 485-2 |
| Résistance à la traction, MPa (ksi) | 305 à 385 (44 à 56), 3 à 40 mm | 305 minutes (44 minutes) | 275–350 (40–51) | 305–385 (44–56) |
| Rendement 0,2 %, MPa (ksi), min | 215 (31) | 215 (31) | 125 (18) | 215 (31) |
| Allongement, min % | 10–12 par épaisseur | 10 | 14–16 | 10–12 |
| Valeur supérieure à 40 mm | 285 MPa min UTS / 200 MPa min rendement | 285 MPa min UTS / 200 MPa min rendement | Par tableau B209 | Par tableau B209 |
| Test de corrosion intergranulaire requis | Oui (ASTM G67 NAMLT) | Oui (ASTM G67 NAMLT) | Non requis par B209 | Non requis par B209 |
| Test d'exfoliation (ASTM G66 ASSET) | Applicable sur demande | Applicable sur demande | Pas standard | Pas standard |
| Rétention de la résistance du métal soudé par rapport au parent | ~85-95 % (indicatif) | ~85-95 % (indicatif) | ~85-95 % (indicatif) | ~85-95 % (indicatif) |
| Limite de température de service continu | ~65 degrés (149 degrés F) | ~65 degrés (149 degrés F) | ~65 degrés (149 degrés F) | ~65 degrés (149 degrés F) |
| Liste des sociétés de classification | ABS, DNV, LR, BV, CCS, RINA | ABS, DNV, LR, BV, CCS, RINA | Non répertorié comme tempérament marin | Non répertorié comme tempérament marin |
| Utilisation typique sur un navire | Bordé de coque, ponts, cloisons, structure soudée | Bordé de coque, structure immergée | Fabrication générale, pièces non-immergées | Citernes, tôle marine générale |
Composition chimique
La composition est contrôlée à la fusion et vérifiée par analyse thermique avant coulée. Les limites ci-dessous suivent ASTM B209 / EN 573-3 pour 5083 (UNS A95083, EN AW-5083, AlMg4.5Mn0.7).
| Élément | Limite, % en poids | Fonction dans l'alliage |
|---|---|---|
| Magnésium (Mg) | 4.0 – 4.9 | Élément de renforcement primaire ; forme le film d'oxyde protecteur |
| Manganèse (Mn) | 0.40 – 1.0 | Raffinage des grains ; augmente la température de recristallisation |
| Chrome (Cr) | 0.05 – 0.25 | Inhibe la recristallisation ; limite la susceptibilité à la corrosion sous contrainte |
| Fer (Fe) | Inférieur ou égal à 0,40 | Impureté, contrôlée pour protéger la résistance à la corrosion |
| Silicium (Si) | Inférieur ou égal à 0,40 | Impureté; formes Mg2Si si c'est trop haut |
| Cuivre (Cu) | Inférieur ou égal à 0,10 | Strictement limité ; entraîne une corrosion galvanique |
| Zinc (Zn) | Inférieur ou égal à 0,25 | Impureté, limitée |
| Titane (Ti) | Inférieur ou égal à 0,15 | Affineur de grains |
| Autres, chacun / total | Inférieur ou égal à 0,05 / Inférieur ou égal à 0,15 | - |
| Aluminium (Al) | Équilibre | Matrice |
Propriétés mécaniques par épaisseur
Il s’agit du tableau auquel la plupart des spécifications de coque font réellement référence. ASTM B928 ne donne pas un numéro unique pour toutes les épaisseurs ; les propriétés sont graduées et elles descendent au-dessus de 40 mm.
| Épaisseur, mm (po) | Résistance à la traction, MPa (ksi) | Rendement 0,2 % min, MPa (ksi) | Allongement, min % |
|---|---|---|---|
| 3.0 – 5.0 (0.118 – 0.197) | 305 – 385 (44 – 56) | 215 (31) | 10 (en 50 mm) |
| 5.0 – 12.5 (0.197 – 0.492) | 305 – 385 (44 – 56) | 215 (31) | 12 (en 50 mm) |
| 12.5 – 40 (0.492 – 1.575) | 305 – 385 (44 – 56) | 215 (31) | 10 (en 5×diamètre) |
| 40 – 80 (1.575 – 3.15) | 285 – 385 (41 – 56) | 200 (29) | 10 (en 5×diamètre) |
La dureté du 5083-H321 se situe généralement entre 75 et 95 HB. Il s'agit d'une plage indicative mesurée plutôt que d'une exigence de spécification - ASTM B928 ne fixe pas de valeur d'acceptation de dureté, elle ne doit donc pas être inscrite dans un bon de commande comme critère de rejet.
Propriétés physiques
| Propriété | Valeur typique |
|---|---|
| Densité | 2,66 g/cm³ (2 660 kg/m³) |
| Module élastique | 70 GPa (certaines fiches techniques indiquent 71 GPa) |
| Coefficient moyen de dilatation thermique, 20-100 degrés | 23,8 µm/m· degré |
| Conductivité thermique à 25 degrés | 117 W/m·K |
| Conductivité électrique à 20 degrés | 17 MS/m (volume égal) |
| Résistivité électrique | 59 nΩ·m |
| Plage de fusion | 574 – 638 degrés |
| Conversion de masse | 2,66 kg par mm par m² |
Pourquoi 5083 H321 pour les structures de coque
Résistance sans traitement thermique
Parmi les alliages marins non-traitables thermiquement-, le 5083-H321 se situe en haut de la plage de résistance : 305 MPa de traction minimale contre 275 à 350 MPa pour le H111 et 305 à 385 MPa partagés avec le H32. Une contrainte autorisée plus élevée signifie un blindage plus fin pour la même charge, et le poids économisé dans la coque correspond au poids disponible pour la charge utile ou le carburant.
Résistance à la corrosion testée, non revendiquée
Le H321 est obtenu selon la norme ASTM B928, qui soumet l'état à un test de corrosion intergranulaire documenté (ASTM G67, perte de masse d'acide nitrique). Une plaque générique 5083-H111 commandée selon ASTM B209 ne comporte pas une telle exigence : la différence apparaît après des années d'immersion, et non le jour de la livraison.
Soudabilité sur toute la coque
Le 5083-H321 est soudé par GMAW (MIG) et GTAW (TIG) avec des charges 5xxx, et le métal déposé 5xxx conserve environ 85 à 95 % de la résistance d'origine, contre environ 60 à 75 % pour les joints 6061-T6. Pour une coque, où la longueur des soudures se compte en kilomètres, cette différence est structurelle.
Stabilité dimensionnelle grâce à la fabrication
Le traitement stabilisant réduit la tendance des plaques à haute teneur en magnésium-travaillées à froid-à modifier leurs propriétés au cours des cycles thermiques de soudage, de formage et de relaxation des contraintes. En pratique, cela signifie un retour élastique plus prévisible pendant le formage et moins de dispersion de la limite d'élasticité au cours d'une livraison.
Où il est utilisé sur un navire
| Structure du navire | Épaisseur typique de la plaque | Pourquoi cet endroit |
|---|---|---|
| Platine de fond de coque | 6 – 12 mm | Charges claquantes plus immersion permanente ; a besoin d'un état testé contre la corrosion- |
| Coque latérale | 5 à 10 mm | Charge d'impact et de vague dans la zone d'éclaboussure |
| Pont principal et panneaux de pont | 5 à 8 mm | Charges de marche, montage d'équipements, drainage |
| Traverse | 8 à 15 mm | Charges du moteur et de la transmission concentrées dans une petite zone |
| Cloisons | 4 à 6 mm | Compartimentation ; soudé à la coque et au pont |
| Longerons, cadres, âmes de poutres | 6 – 12 mm | Raidissement longitudinal de la coque |
| Superstructure et rouf | 3 à 6 millimètres | Poids en hauteur ; l'économie de masse abaisse le centre de gravité |
| Plateformes offshore, héliports, passerelles | 6 – 12 mm | Exposition au brouillard salin sans système de peinture dans de nombreux modèles |
Au-delà des coques, la même plaque est utilisée dans les réservoirs marins, les passerelles, les pontons flottants, les composants de drague et les supports de confinement des cargaisons de GNL où un alliage soudable et résistant à l'eau de mer est spécifié.
Soudage 5083-H321
C’est la qualité de la soudure, et non celle des plaques, qui détermine si une coque reste étanche. Les variables qui le décident :
Sélection du métal d'apport
| Remplisseur | UTS typique pour métal soudé | Où il est précisé |
|---|---|---|
| ER5356 | 240 – 290 MPa (indicatif) | Soudure générale de la coque ; bonne ductilité ; correspondance de couleur d'anodisation la plus proche |
| ER5183 | 270 – 310 MPa (indicatif) | Plaque et joints plus épais nécessitant une résistance plus proche du métal de base |
| ER5556 | Teneur plus élevée en magnésium | Lorsque les spécifications exigent un produit de remplissage marin-plus résistant |
| ER4043 / ER4047 (4xxx) | Ne pas utiliser sur 5083.Le métal fondu devient anodique pour la plaque mère et la teneur élevée en silicium forme du magnésium fragile.2Si à la frontière - un risque de corrosion et de fissuration dans l'eau de mer. | |
Rayons de formage et de courbure
Rayon minimum recommandé pour le pliage à froid à 90 degrés des tôles et plaques 5083-H321, mesuré à 90 degrés par rapport au sens de laminage (méthode d'essai de référence ASTM E290). Les valeurs sont données en multiples de l’épaisseur de la plaque t.
| Épaisseur de la plaque | 4,8 mm | 6 mm | 10 millimètres | 12 millimètres |
|---|---|---|---|---|
| 5083-H321 rayon minimum | 1½t | 1½t | 2t | 2½t |
| Rayon minimum 5083-O, à titre de comparaison | 1t | 1t | 1½t | 1½t |
Corrosion, sensibilisation et limite de 65 degrés
Le 5083 résiste à l'eau de mer car l'alliage contenant du magnésium-forme un film d'oxyde d'aluminium stable et auto-réparateur-. Cela ne le rend pas immunisé, et le mode de défaillance spécifique aux alliages à haute teneur en magnésium 5xxx est la sensibilisation.
Qu'est-ce que la sensibilisation
Lorsque 5083 est maintenu pendant de longues périodes dans la bande d'environ 65 à 200 degrés, la phase bêta riche en magnésium - (Al3Mg2) précipite continuellement le long des joints de grains. La limite devient le chemin anodique, et une corrosion intergranulaire ou une fissuration par corrosion sous contrainte peut suivre. C'est pourquoi le 5083 n'est pas utilisé en service soutenu au-dessus d'environ 65 degrés (149 degrés F) - la limite est métallurgique et non une mise en garde marketing.
Où H321 aide
Le traitement stabilisant du H321 contrôle la façon dont cette phase bêta est distribuée, c'est la raison pour laquelle le H321 est spécifié pour les assemblages soudés qui restent en contact avec l'eau de mer et pour les structures soumises à des cycles thermiques. Le H116 atteint un résultat comparable grâce à des pratiques de production contrôlées et à des tests de corrosion vérifiés. Aucune des deux températures ne supprime le plafond de service de 65 degrés.
Protection galvanique et de surface
Isoler l'aluminium du cuivre, du laiton et de l'acier au carbone ; l'aluminium est anodique pour les trois et se corrodera au contact.
Utilisez des fixations, des produits d'étanchéité et des joints compatibles et envisagez une protection cathodique dans les structures immergées.
Pour les coques peintes, suivez la procédure de préparation du fournisseur de revêtement - le nettoyage, le profil d'abrasion, le type d'apprêt et l'épaisseur du film sec décident de l'adhésion, et non de la marque de la peinture.
Pour les structures nues des bateaux de travail, un lavage et une inspection réguliers à l’eau douce préservent le film d’oxyde.
Normes, certificats et classification
| Document / marque | Ce qu'il couvre | Disponibilité |
|---|---|---|
| ASTMB928/B928M | Tôle et plaque d'aluminium à haute teneur-en magnésium pour le service maritime ; la spécification régissant le H321 | Base de fourniture standard |
| ASTM B209 / EN 485-2 / EN 573-3 | Exigences générales en matière de tôles et de plaques, propriétés mécaniques, composition | Référencé là où spécifié |
| FR 10204 3.1 | Certificat d'essais matériaux : indice thermique, analyse chimique, résultats mécaniques | Avec chaque expédition |
| FR 10204 3.2 | Certificat avec un tiers-témoin de classification | Sur demande, à préciser lors de l'enquête |
| ASTM G67 (NAMLT) | Test de perte de masse à l'acide nitrique pour la sensibilité à la corrosion intergranulaire | Sur demande pour les commandes maritimes |
| ASTM G66 (ACTIF) | Test de corrosion par exfoliation | Sur demande |
| ABS, DNV, LR, BV, CCS, RINA | Approbation et témoignage de la société de classification | Coordonné par projet ; doit être indiqué avant la production |
Inspection avant expédition
Nous enregistrons les contrôles qui empêchent effectivement les reprises sur le chantier, écrits sous la forme risque · action · critère · manipulation :
Ce qui inquiète l'acheteur :la plaque arrive avec des propriétés qui correspondent à une fiche technique mais pas au certificat, ou avec une géométrie qui ne rentre pas sur le gabarit d'assemblage.
Ce que nous faisons :Vérifiez la composition chimique par la chaleur, effectuez des tests de traction à l'épaisseur et à l'orientation spécifiées, mesurez l'épaisseur, la largeur, la longueur et la planéité des plaques réelles et inspectez l'état de la surface.
Comment nous jugeons :par rapport à la norme de commande confirmée (ASTM B928 ou l'alternative spécifiée) et aux tolérances dimensionnelles dans l'ordre - sans impression visuelle.
Comment nous gérons les exceptions :tout résultat hors-hors-tolérance isole le lot pour une nouvelle-vérification ; la plaque non-conforme est retravaillée ou remplacée, et le client en est informé avant expédition plutôt qu'après.
| Vérifier | But |
|---|---|
| Analyse chimique | Confirme que la chaleur répond aux limites de composition 5083 |
| Essai de traction | Vérifie la traction, la limite d'élasticité et l'allongement pour l'épaisseur fournie |
| Contrôle dimensionnel | Confirme l'épaisseur, la largeur, la longueur et la tolérance |
| Contrôle de planéité | Détermine le temps de montage et les contraintes de soudage lors de l'assemblage de la coque |
| Inspection des surfaces | Exclut les rayures profondes, le laminage, les inclusions et les taches d'huile lourde |
| Tests par ultrasons | Disponible pour des plaques plus épaisses si nécessaire |
| Révision des certificats et des notations | Assure la traçabilité du numéro de chauffe à la plaque finie |
Emballage et exportation
Les dommages de surface pendant le transport deviennent des coûts d'installation et de retouche sur le chantier, de sorte que l'emballage est sélectionné en fonction de la taille de la plaque, de l'épaisseur, de la destination et du mode de transport, et non par habitude.
Intercalaire avec du papier ou un film imperméable ; protections de bord sur les coins des paquets
Palettes ou patins en bois avec cerclage en acier, dimensionnés pour la manutention par chariot élévateur et grue
Emballage navigable pour l'exportation, avec marques d'expédition pour identification au port de destination
Faisceaux d'épaisseurs mixtes lorsqu'un projet nécessite plusieurs tailles de plaques en un seul envoi
Paquets sécurisés contre tout mouvement pendant le chargement, le transit maritime et le déchargement
GNEE a expédié des produits en aluminium dans plus de 100 pays et régions depuis 2008. L'emballage, le marquage et la documentation sont préparés en fonction de la destination et des exigences d'importation que vous spécifiez.
Spécifications et commande
| Paramètre | Gamme d'alimentation typique |
|---|---|
| Produit | Plaque/feuille d'aluminium 5083, qualité marine |
| Caractère | H321 (H116, H111, H32, O également disponibles) |
| Épaisseur | 3 à 80 mm selon ASTM B928 ; plaque plus épaisse sur demande |
| Largeur | 1000 – 2600 millimètres |
| Longueur | 2 000 - 12 000 mm, coupé-à-longueur |
| Surface | Finition usinée, exempte de défauts nuisibles |
| Traitement | Laminage à chaud, laminage à froid si nécessaire, stabilisation, nivellement, découpe |
| Normes | ASTM B928/B928M, ASTM B209, EN 485-2, EN 573-3 |
| Certificats | Norme EN 10204 3.1 ; 3.2, G67, G66 et homologation de classe sur demande |
| Quantité minimale de commande | Des - petites commandes et commandes d'essai flexibles sont négociables |
| Délai de mise en œuvre | Environ 15 à 30 jours à compter de la confirmation de la commande ou du dessin |
| Incoterms | FOB, CIF, EXW - confirmés par commande |
Pourquoi GNEE
Fabricant depuis 2008- GNEE produit et exporte des plaques, feuilles, bobines, tubes, barres et profilés d'aluminium depuis plus d'une décennie, avec des expéditions dans plus de 100 pays et régions.
Traçabilité par la chaleur- chaque plaque renvoie au lot de fusion, à l'enregistrement de laminage, à l'enregistrement de stabilisation, au test mécanique et à l'inspection finale.
Certification organisée avant la production, pas après- FR 10204 3.1 est livré en standard ; 3.2, les témoins G67, G66 et la société de classification sont programmés sur l'itinéraire une fois indiqué lors de l'enquête.
MOQ flexible, délai de livraison de 15 à 30 jours- quantités d'essai et commandes d'épaisseurs mixtes sont acceptées ; les progrès sont confirmés lors de la confirmation de la commande, aux étapes clés de la production et avant expédition.
Emballage d'exportation conçu pour la destination- emballage, marquage et documents préparés pour le port et exigences d'importation que vous nommez.
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FAQ
Quelle est la différence entre le 5083-H321 et le 5083-H116 ?
La chimie est identique. Le H116 est écroui-avec un historique thermique contrôlé et doit réussir le test de perte de masse à l'acide nitrique ASTM G67 ; Le H321 est écroui-puis stabilisé avec un traitement à basse-température qui limite la sensibilisation lors d'un long service. ASTM B928 fixe les mêmes valeurs minimales de traction et d'élasticité pour les deux, et H321 comporte en outre une limite supérieure de 385 MPa pour la résistance à la traction.
Le 5083-H321 peut-il remplacer le 5083-H116 sur un navire classé ?
Dans la plupart des applications de coque, les deux sont traités comme des alternatives, car les exigences en matière de chimie, de résistance minimale et de test de corrosion sont équivalentes. La substitution doit quand même être confirmée auprès du concepteur et de la société de classification afin que la documentation et la traçabilité de l'usine restent valides.
Quelle plage d'épaisseur pouvez-vous fournir en 5083-H321 ?
3 mm à 80 mm est la gamme couverte par les tableaux de propriétés ASTM B928, en largeurs de 1 000 mm à 2 600 mm et en longueurs de 2 000 mm à 12 000 mm. Une plaque plus épaisse peut être discutée. Notez qu'au-dessus de 40 mm, les valeurs spécifiées chutent à 285 MPa minimum en traction et 200 MPa minimum en limite élastique.
Quel fil d'apport doit-on utiliser pour souder la tôle de coque 5083-H321 ?
ER5356 est le produit de remplissage marin à usage général-commun ; ER5183 ou ER5556 sont choisis lorsqu'une résistance plus élevée du métal soudé est nécessaire, généralement sur des tôles plus épaisses. N'utilisez jamais de charges 4xxx telles que ER4043 sur 5083 - le métal soudé est anodique par rapport à la plaque mère et le silicium forme du Mg cassant.2Si. La sélection finale suit le WPS qualifié et les règles de classification.
Le 5083-H321 peut-il être utilisé en service continu au-dessus de 65 degrés ?
Non. Une exposition prolongée dans une plage d'environ 65 à 200 degrés précipite la phase bêta riche en magnésium-aux joints de grains, qui est le mécanisme à l'origine de la sensibilisation et de la corrosion intergranulaire. Le service à des températures plus élevées- nécessite un alliage différent ou un écart documenté par rapport au code de conception.
Quels certificats sont fournis avec la plaque ?
Chaque expédition est accompagnée d'un certificat d'essai de matériau EN 10204 3.1 indiquant l'indice thermique, la composition et les résultats mécaniques. FR 10204 3.2 avec témoignage d'un tiers-, les résultats ASTM G67 NAMLT et l'approbation de la classification (ABS, DNV, LR, BV, CCS, RINA) peuvent être organisés - ceux-ci doivent être spécifiés lors de la demande, car les tests sont programmés en production.
Quels sont votre MOQ et délai de livraison pour la plaque 5083-H321 ?
MOQ est flexible et les petites commandes à l'essai sont négociables. Le délai de livraison est d'environ 15 à 30 jours à compter de la confirmation de la commande ou du dessin, variant en fonction de l'épaisseur, de la quantité et de la portée de la certification.
Fournissez-vous des envois coupés-à-longueur et d'épaisseurs-mixtes ?
Oui. La plaque est fournie coupée-à-longueur, et plusieurs tailles de plaque peuvent être combinées en un seul envoi lorsqu'un projet en a besoin ensemble. Envoyez la liste de coupe ou les exigences d’imbrication avec la demande.