Стандартный диапазон прочности для 5754 H22
Покупателям и проектировщикам, работающим с алюминиевыми пластинами 5754 H22, прежде чем они смогут утвердить чертеж, обычно требуется один набор цифр: предел прочности, предел текучести и удлинение. При обычных коммерческих поставках принятыми диапазонами являются предел прочности на разрыв 220–275 МПа, предел текучести 110–130 МПа и удлинение 12–18%.
Эти диапазоны не произвольны. Они следуют из металлургии магний-содержащего, не-термического-сплава, поставляемого в состоянии H22, который подвергается деформационной закалке, а затем частично отжигается для восстановления пластичности. Разброс внутри каждого диапазона отражает различия в толщине, практике прокатки и, что наиболее важно, стандарте испытаний, по которому был заказан материал.
Почему два стандарта дают несколько разные результаты
На международном уровне зарегистрирован номер 5754 с содержанием магния 2,6-3,6%, марганца до 0,50% и хрома до 0,30%. При заказе пластин 5754 в экспортной торговле доминируют два стандарта: ASTM B209 и GB/T 3880.
ASTM B209 распространяется на листы и пластины из алюминия и алюминиевых-сплавов серий 1000, 3000, 5000, 6000 и 7000. Это широкая спецификация, разработанная для обслуживания многих рынков, поэтому в ней указаны приемочные значения и допуски в форме, применимой к широкому спектру сплавов. GB/T 3880 — это национальный стандарт, охватывающий химический состав, механические свойства, размеры, вес и допуски для пластин, листов и полос из алюминия и -алюминиевых сплавов, и он устанавливает требования к каждому сплаву.
Практическим следствием является то, что два стандарта могут различаться по геометрии образцов для испытаний на растяжение, по толщине, к которой применяются заданные требования к удлинению, по таблицам допусков по ширине и длине, а также по точному минимальному значению, указанному для конкретного отпуска. Ни то, ни другое не является неправильным; они написаны для различных нормативных и производственных условий.
Типичные ценности и что ими управляет
| Свойство | Типичный промышленный диапазон для 5754 H22 | Определяющий фактор |
|---|---|---|
| Предел прочности | 220-275 МПа | Содержание магния и степень деформационного упрочнения |
| Предел текучести | 110-130 МПа | Частичный отжиг после прокатки |
| Удлинение | 12-18% | Калибр и состояние отпуска измерены на стандартной расчетной длине. |
| Плотность | 2,66 г/см3 | Фиксируется составом сплава |
Два момента заслуживают внимания. Во-первых, удлинение зависит от толщины: толстая пластина, испытанная на пропорциональной расчетной длине, обычно показывает несколько иное значение, чем тонкий лист, и стандарт определяет, какой из них применяется. Во-вторых, отпуск H22 представляет собой частично отожженное состояние, поэтому материал частично обменивает прочность полностью закаленного отпуска на пластичность, необходимую при формовке, и именно поэтому удлинение значительно превышает значение для H18.
Где используется пластина 5754 H22
Морские конструкции, корпусные детали и компоненты палубы
Резервуары для хранения, силосы и транспортные сосуды для химикатов и продуктов питания
Панели кузова автомобиля и усиление конструкции
Сосуды под давлением и сварные конструкции, требующие хорошей коррозионной стойкости.
Архитектурные и транспортные применения, требующие прочности и пластичности
Компоненты теплообменников и технологических установок
Добавление магния придает сплаву 5754 хорошую стойкость к морской воде и промышленной атмосфере, а сплав сохраняет полезную прочность после сварки, поскольку он не поддается термической-обработке. Для применений, требующих более высокой прочности-сварки, обычной альтернативой является 5083; для максимальной формуемости аналогичного сплава предпочтителен сплав 5754 более мягкого состояния.
Заказ, тестирование и контроль качества
Самый распространенный коммерческий спор по поводу 5754 H22 касается не материала, а технических характеристик. В заказе на поставку, в котором указаны только сплав и состояние, критерии приемки остаются открытыми, и проведение поставщиком испытаний по одному стандарту может быть оспорено покупателем, проводящим испытания по другому. Решением проблемы является указание стандарта, редакции, действующей в соответствии с контрактом, и условий,-зависящих от калибра, которые применяются.
Испытания должны быть прослежены до отдельных плавок и должны фиксировать прочность на разрыв, испытательное напряжение 0,2% и удлинение, а также химический состав. Проверка размеров охватывает толщину, ширину, длину и плоскостность по таблицам допусков указанного стандарта. Там, где будет привариваться пластина, должна быть доступна квалифицированная процедура сварки, поскольку температура H22 не является стабилизированным морским состоянием, а свойства сварного шва зависят от выбора наполнителя и подвода тепла.
Документация дополняется сертификатом завода с указанием номера плавки, применяемого стандарта и результатов измерений. Если конечным использованием является регулируемое оборудование, сертификация по стандарту EN 10204 3.1 обеспечивает возможность отслеживания третьей стороной-, чего ожидают аудиторы.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Какова прочность на разрыв 5754 H22?
A: Обычно 220–275 МПа, в зависимости от манометра и применяемого стандарта испытаний. ASTM B209 и GB/T 3880 могут указывать несколько разные минимальные приемочные значения для одного и того же состояния.
Вопрос: Какой предел текучести следует ожидать?
Ответ: Обычно 110–130 МПа при условном напряжении 0,2%. Частично отожженное состояние H22 сохраняет предел текучести ниже, чем у полностью закаленного состояния, в обмен на лучшую пластичность.
Вопрос: Почему ASTM B209 и GB/T 3880 различаются?
О: Они написаны для разных рынков. ASTM B209 – это обширная международная спецификация листов и пластин, а GB/T 3880 устанавливает требования к -по-сплавам, а также содержит собственные таблицы допусков и методов испытаний.
Вопрос: Какое удлинение дает 5754 H22?
О: Обычно 12-18%. Удлинение измеряется на расчетной длине, определенной стандартом, поэтому значения, полученные при различных методах испытаний, напрямую не сопоставимы.
Вопрос: Подходит ли 5754 H22 для использования в морских условиях?
О: Да, для многих применений в морской и общей коррозии. Если для сварных корпусных конструкций требуется более высокая прочность и стабилизированная коррозионная стойкость, вместо этого выбирается сталь 5083 в H116 или H321.
Вопрос: Как я могу быть уверен, что доставленная пластина соответствует требованиям?
О: Укажите в заказе сплав, состояние, стандарт и допуски, а затем запросите результаты измерений растяжения, текучести, удлинения и состава в сертификате прокатного стана, прослеживаемого для каждой плавки.
