中文名 | 5083鋁合金 | 所屬類型 | 高鎂合金 |
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抗拉強(qiáng)度 σb (MPa):≥270
條件屈服強(qiáng)度 σ0.2 (MPa):≥110
伸長率 δ10 (%):≥20
伸長率 δ5 (%):≥12
注:管材室溫縱向力學(xué)性能 試樣尺寸:所有壁厚
5083鋁合金是高鎂合金,在不可熱處理合金中強(qiáng)度良好,耐蝕性、可切削性良好。陽極化處理后表面美觀。電弧焊性能良好。5083合金中的主要合金元素為鎂,具有良好的抗蝕性與可焊接性能,以及中等強(qiáng)度。優(yōu)良的抗腐蝕性能使5083合金廣泛用于海事用途如船舶,以及汽車、飛機(jī)焊接件、地鐵輕軌,需嚴(yán)格防火的壓力容器(如液體罐車、冷藏車、冷藏集裝箱)、制冷裝置、電視塔、鉆探設(shè)備、交通運(yùn)輸設(shè)備、導(dǎo)彈零件、裝甲等。2100433B
鋁 Al :余量
硅 Si :≤0.40
銅 Cu :≤0.10
鎂 Mg:4.0~4.9
鋅 Zn:≤0.25
錳 Mn:0.40~1.0
鈦 Ti :≤0.15
鉻 Cr:0.05~0.25
鐵 Fe: 0.000~ 0.400
注:單個(gè):≤0.05;合計(jì):≤0.15
鋁 Al :余量硅 Si :≤0.40銅 Cu :≤0.10鎂 Mg:4.0~4.9鋅 Zn:≤0.25錳 Mn:0.40~1.0鈦 Ti :≤0.15鉻 Cr:0.05~0.25鐵 Fe: 0.00...
鋁合金5082 5182 5083都可以鍛打的
5083屬于Al-Mg系合金,使用范圍廣泛,特別是建筑業(yè)離不開此合金,是最有前途的合金。耐蝕性好,焊接性優(yōu)良,冷加工性較好,并具有中等強(qiáng)度。5083的主要合金元素為鎂,具有良好的成形加工性能、抗蝕性、...
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評分: 4.3
由中國鋁業(yè)公司研制完成的5083鋁合金超塑板通過了中國有色金屬工業(yè)協(xié)會(huì)成果鑒定。該項(xiàng)成果填補(bǔ)了國內(nèi)空白,材料高溫超塑性達(dá)到國際先進(jìn)水平。該成果通過添加微量元素、進(jìn)行分級均勻化處理、優(yōu)化軋制工藝、控制成品板材的組織及析出相的形態(tài)和分布等措施,顯著提高了5083合金板材的高溫超塑性能,生產(chǎn)的材料優(yōu)于進(jìn)口板材,并能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定批量供貨。該產(chǎn)品已成功應(yīng)用于倫敦地鐵列車,具有廣闊的應(yīng)用前景。
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評分: 4.7
為了改善超塑成形零件的壁厚均勻性問題,優(yōu)化了有限元軟件MARC的加載算法.在每一步長中選取20個(gè)應(yīng)變速率最大的單元,求平均值,并與最佳應(yīng)變速率對比,獲得優(yōu)化加載曲線.基于有限元分析,選擇5083鋁合金殼體進(jìn)行了超塑成形實(shí)驗(yàn).研究結(jié)果表明:優(yōu)化的加載算法使應(yīng)變速率始終保持在最佳應(yīng)變速率附近,提高了零件變形嚴(yán)重區(qū)域的厚度;避免了在加載過程中由于壁厚不均勻使得裂紋產(chǎn)生,驗(yàn)證了模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性.與MARC默認(rèn)的加載算法相比,采用優(yōu)化加載算法能改善零件的壁厚均勻性.
測試5083鋁合金、TA2鈦合金、TiAl合金鑄錠和涂層的極化曲線。由測試結(jié)果可以看出,TiAl涂層材料的自腐蝕電位和自腐蝕電流都介于TA2鈦合金與5083鋁合金之間,并且更靠近TA2鈦合金的測試值。
通過在鋁合金表面制備TiAl合金涂層縮小了鋁合金與TA2鈦合金的電極電位差,使接觸腐蝕驅(qū)動(dòng)力降低,這對5083鋁合金腐蝕防護(hù)有利。同時(shí),從圖中還可以看到,TiAl合金鑄錠的電化學(xué)性能均明顯優(yōu)于TiAl合金涂層,綜合TiAl合金鑄錠和涂層的微觀形貌觀察可知,這是由于涂層中存在孔隙所造成的,這些孔隙可能成為Cl- 擴(kuò)散的通道,使材料的腐蝕抗力降低。
(1)采用超音速微粒沉積技術(shù)在5083鋁合金表面制備了TiAl合金涂層,孔隙率為1.4%,無貫穿孔,涂層與鋁合金基體結(jié)合機(jī)制為機(jī)械結(jié)合。
(2)相對5083鋁合金,Ti-45Al-7Nb-4Cr合金防護(hù)涂層自腐蝕電位升高,自腐蝕電流降低,提高了鋁合金基體的耐蝕性能。
(3)通過在5083鋁合金基體上制備TiAl基合金涂層,使得與TA2鈦合金的接觸腐蝕電流密度由16.2μA/cm2 降為0.21μA/cm2,接觸腐蝕敏感性由E級降到A級,可以與鈦合金直接接觸使用 。
采用電化學(xué)工作站研究材料與TA2鈦合金偶接后的接觸腐蝕敏感性。在電路連接中,將TA2鈦合金與地線相連,將5083鋁合金、TiAl合金鑄錠和涂層分別作為工作電極與TA2偶接。當(dāng)腐蝕電流顯正時(shí)工作電極金屬發(fā)生腐蝕,腐蝕電流顯負(fù)時(shí)TA2鈦合金發(fā)生腐蝕。
接觸腐蝕電流隨時(shí)間變化,平均接觸腐蝕電流密度和接觸腐蝕敏感性測試結(jié)果。在接觸最初階段,5083鋁合金與TA2鈦合金接觸腐蝕電流在正值區(qū)迅速增大,表明腐蝕的是鋁合金。隨著時(shí)間延長,接觸腐蝕電流在一定范圍內(nèi)波動(dòng),此時(shí)伴隨著鋁合金表面鈍化膜生成破壞過程。
20h內(nèi)平均接觸腐蝕電流密度為16.2μA/cm2,接觸腐蝕敏感性為E級,不允許直接接觸使用。TiAl合金鑄錠與TA2接觸腐蝕電流較為平穩(wěn),20h 內(nèi)的平均接觸電流密度為-0.23μA/cm2,發(fā)生電偶腐蝕的是TA2合金。
這是由于TiAl合金鑄錠較TA2鈦合金具有更高的自腐蝕電位,當(dāng)它們之間發(fā)生接觸時(shí),TiAl合金為陰極,TA2鈦合金為陽極發(fā)生腐蝕。因電極電位差較小,接觸腐蝕敏感性為A 級,可以直接接觸使用。TiAl合金涂層與TA2鈦合金接觸腐蝕電流較小,遠(yuǎn)低于5083的接觸腐蝕電流。
TiAl(Ti-45Al-7Nb-4Cr)涂層與TA2鈦合金接觸腐蝕電流放大圖,接觸腐蝕電流在接觸之初就迅速增大,達(dá)到最大值后降低,最后在一個(gè)穩(wěn)定平臺上波動(dòng),接觸腐蝕電流為正,TiAl涂層發(fā)生腐蝕。這是由于TiAl涂層的電極電位低于TA2鈦合金,當(dāng)發(fā)生接觸時(shí),TiAl合金涂層作為陽極而發(fā)生腐蝕。在接觸開始階段,TiAl涂層表面保護(hù)性氧化膜層生成速度較慢,低于膜層的破壞速度,致使接觸腐蝕電流升高。隨著時(shí)間延長,涂層表面保護(hù)性氧化膜層生成與破壞速率達(dá)到平衡,涂層與TA2鈦合金的接觸腐蝕電流也趨于穩(wěn)定。TiAl涂層與TA2鈦合金20h內(nèi)的平均接觸腐蝕電流密度為0.21μA/cm2,它們之間的接觸腐蝕敏感性為A級,允許直接接觸使用,通過在5083鋁合金表面制備Ti-45Al-7Nb-4Cr涂層有效解決了鋁合金與鈦合金的接觸腐蝕問題。
兩種異質(zhì)金屬存在電位差時(shí),一般會(huì)使電極電位偏負(fù)的金屬發(fā)生接觸腐蝕。同時(shí),兩種異質(zhì)金屬間的電偶腐蝕現(xiàn)象,還與材料表面狀態(tài)有關(guān)。在大氣環(huán)境中,TiAl合金鑄錠表面會(huì)形成一層薄而均勻的TiO2 Al2O3混合膜,而TA2鈦合金和5083鋁合金表面會(huì)分別形成單一的TiO2和Al2O3薄膜。3種氧化膜對Cl- 的穩(wěn)定性由高到低為:TiO2 Al2O3混合膜> TiO2膜>Al2O3膜。因此,在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%NaCl溶液中,TiAl鑄錠與TA2鈦合金偶接時(shí)TA2鈦合金發(fā)生接觸腐蝕,5083鋁合金與TA2鈦合金偶接時(shí)5083鋁合金發(fā)生接觸腐蝕。采用噴涂技術(shù)制備TiAl合金涂層時(shí),涂層最表層有孔隙,在大氣環(huán)境中,受孔隙影響形成TiO2 Al2O3混合膜層不均勻。在有Cl- 作用時(shí),混合膜層的穩(wěn)定性降低,在電極電位差的驅(qū)動(dòng)下與TA2鈦合金接觸后引起TiAl涂層腐蝕。
采用超音速微粒沉積方法在鋁合金表面制備防護(hù)層,通過平衡材料間電極電位差,可有效解決鈦/鋁合金間的接觸腐蝕問題 。