Алюминиевые плиты АМг5 в Минске

Алюминиевые плиты АМг5: состав, механические свойства и применение

Алюминиевые плиты АМг5 — это деформируемые полуфабрикаты из алюминиево-магниевого сплава системы Al–Mg, легированного марганцем. Сплав АМг5 относится к термически неупрочняемым материалам: требуемый уровень прочности достигается за счет твердорастворного упрочнения магнием и холодной деформации при прокатке. Массовая доля магния составляет 4,8–5,8 %, марганца — 0,3–0,8 %. Плотность сплава — 2,65 г/см, что на 2 % ниже, чем у технического алюминия.

Плиты АМг5 поставляются в горячекатаном (состояние без термообработки) и нагартованном исполнении. Толщина горячекатаного проката — от 8 до 120 мм, нагартованного — от 8 до 40 мм. Механические характеристики зависят от состояния поставки: для горячекатаных плит временное сопротивление разрыву составляет не менее 280 МПа, предел текучести — не менее 140 МПа, относительное удлинение — не менее 15 %. Для нагартованного проката предел прочности повышается до 320 МПа при снижении пластичности до 10 %.

Коррозионная стойкость и свариваемость

Основное преимущество плит АМг5 перед алюминиевыми сплавами других систем — высокая коррозионная стойкость в морской воде и атмосферных условиях. Магний в твердом растворе повышает электрохимический потенциал матрицы, что снижает склонность к межкристаллитной коррозии и коррозионному растрескиванию под напряжением. Сплав устойчив к воздействию щелочных растворов, органических кислот и нефтепродуктов.

Материал хорошо сваривается всеми видами сварки плавлением: аргонодуговой (TIG), полуавтоматической в среде аргона (MIG) и плазменной. Присадочная проволока — СвАМг5 или СвАМг6. Прочность сварного соединения достигает 0,9–0,95 от прочности основного металла. Не рекомендуется применять контактную точечную сварку из-за склонности к образованию горячих трещин в зоне сплавления.

Технологические характеристики

Плиты АМг5 хорошо обрабатываются резанием: оптимальный режим точения — скорость 200–400 м/мин, подача 0,1–0,3 мм/об. При обработке образуется сливная стружка, требуется применение СОЖ для предотвращения налипания. Материал допускает холодную гибку с радиусом не менее 2–3 толщин, горячую штамповку при 350–450 C и глубокую вытяжку.

Диапазон рабочих температур — от –253 до +200 C. При криогенных температурах сплав не склонен к хладноломкости, что позволяет использовать его в оборудовании для сжиженного природного газа. При нагреве свыше 200 C происходит необратимое разупрочнение из-за выделения фазы AlMg по границам зерен.

Сортамент и размеры

Плиты АМг5 изготавливаются по ГОСТ 17232–99 и ГОСТ 21631–76. Ширина проката — от 600 до 2000 мм, длина — от 1000 до 6000 мм. По согласованию с производителем возможна поставка плит негабаритных размеров. Предельные отклонения по толщине для плит шириной до 1500 мм составляют 0,5 мм при толщине до 20 мм и 1,0 мм при толщине свыше 20 мм.

Применение в промышленности

Плиты АМг5 востребованы в отраслях, где требуется сочетание коррозионной стойкости, свариваемости и умеренной прочности при минимальной массе конструкции:

• судостроение — корпуса и надстройки судов, палубные конструкции, цистерны для перевозки нефтепродуктов;
• нефтегазовая отрасль — емкостное оборудование, трубопроводная арматура, площадки обслуживания морских платформ;
• криогенная техника — резервуары и теплообменники для хранения сжиженных газов при температуре до –253 C;
• транспортное машиностроение — рамы, каркасы и кузовные элементы грузового транспорта;
• строительство — несущие элементы светопрозрачных конструкций, облицовка фасадов, мостовые ограждения;
• пищевая промышленность — емкости для хранения и транспортировки пищевых сред, технологические резервуары.

Ограничения по применению

Сплав АМг5 не предназначен для работы при температурах выше 200 C — происходит коагуляция упрочняющей фазы и падение прочностных характеристик. При длительной эксплуатации в интервале 70–150 C возможно выделение -фазы (AlMg) по границам зерен с последующим снижением коррозионной стойкости. Для высокотемпературных применений следует использовать сплавы системы Al–Cu–Mg (АК4-1ч) или Al–Zn–Mg–Cu (В95).

Вопросы и ответы