Trong ba ứng dụng công nghiệp đòi hỏi khắt khe nhất — đóng tàu, bồn chứa LNG và vỏ bọc quân sự — tấm nhôm 5083 là hợp kim nhôm duy nhất đồng thời đáp ứng các yêu cầu về khả năng chống ăn mòn của nước biển, khả năng hàn tuyệt vời và đủ độ bền kết cấu.
Tiêu chuẩn ASTM B928 được thiết lập đặc biệt cho các tấm nhôm cấp hàng hải, và 5083-H116 là vật liệu chỉ định bắt buộc của nó. Các tổ chức đăng kiểm toàn cầu chính, bao gồm DNV·GL, ABS, LR, CCS, BV, NK và KR, đều khuyên dùng nó làm vật liệu tiêu chuẩn cho các tấm vỏ tàu.
Hợp kim nhôm 5083 là gì?
Là một hợp kim nhôm chống gỉ, hàm lượng magie cao, không thể xử lý nhiệt, 5083 kết hợp độ bền hàng đầu trong phân khúc của nó với khả năng hàn tuyệt vời và khả năng định hình tốt. Với khả năng chống ăn mòn nước biển tối ưu bắt nguồn từ công thức độc quyền "nhiều magie, ít đồng", đây là vật liệu được ưa chuộng cho các môi trường khắc nghiệt như đóng tàu, vận tải đường sắt và bình chịu áp lực.
Tiêu chuẩn và tên gọi khác
| Hệ thống tiêu chuẩn | Mác / tên gọi |
|---|---|
| Hoa Kỳ (UNS) | A95083 |
| Châu Âu (EN) | EN AW-5083 / AlMg4.5Mn0.7 |
| Tiêu chuẩn áp dụng | ASTM B209 / ASTM B928 / EN 485 / GB/T 3880 |
Thành phần hóa học (ASTM B209 / B928)
| Nguyên tố | Mg | Mn | Cr | Fe | Si | Cu | Zn | Ti | Al |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Hàm lượng (%) | 4.0–4.9 | 0.40–1.0 | 0.05–0.25 | ≤0.40 | ≤0.40 | ≤0.10 | ≤0.25 | ≤0.15 | Còn lại |
Thông số kỹ thuật sản phẩm
| Thông số | Mô tả |
|---|---|
| Mác hợp kim | 5083 (UNS A95083 / EN AW-5083 / AlMg4.5Mn0.7) |
| Trạng thái cung cấp | O / H32 / H112 / H116 / H321 |
| Độ dày lá nhôm | 1.5–6 mm |
| Độ dày tấm nhôm | 6–250 mm |
| Chiều rộng | 900–2, 650 mm (Có thể tùy chỉnh lên đến 3, 100 mm) |
| Chiều dài | Tiêu chuẩn ≤6, 000 mm; Có thể tùy chỉnh lên đến 12, 000 mm |
| Bề mặt hoàn thiện | Bề mặt cán thô / xước mờ / anode hóa / nhôm gân / nhôm dập nổi |
| Màng bảo vệ | Phim PE xanh dương / trong suốt / trắng đen, 50 μm hoặc 80 μm |
| Tiêu chuẩn áp dụng | ASTM B209 / ASTM B928 / AMS 4056 / QQ-A-250/6 / EN 485 / GB/T 3880 |
Đặc tính cốt lõi
Đặc tính vật lý
| Thông số | Giá trị | Đơn vị |
|---|---|---|
| Mật độ | 2.66 | g/cm³ |
| Dải điểm nóng chảy | 574–638 | °C |
| Mô đun đàn hồi | 70.3 | GPa |
| Độ dẫn nhiệt | 117 | W/m·K |
| Độ dẫn điện | 29 | % IACS |
| Nhiệt dung riêng | 900 | J/kg·K |
| Hệ số giãn nở nhiệt (20–100°C) | 23.8 | μm/m·K |
Lưu ý: Với mật độ 2.66 g/cm³, 5083 nhẹ hơn khoảng 65% so với các tấm thép cùng kích thước. Mỗi 1 kg trọng lượng được giảm bớt trong cấu trúc thân tàu sẽ chuyển trực tiếp thành sức chở hàng hóa cao hơn và mức tiêu thụ nhiên liệu thấp hơn.
Đặc tính cơ học theo trạng thái (ASTM B209 / B928)
| Trạng thái | Độ bền kéo (MPa) | Giới hạn chảy (MPa) | Độ giãn dài (%) | Độ cứng Brinell (HB) |
|---|---|---|---|---|
| O | 270–345 | 115–165 | ≥14 | ~65 |
| H112 | ≥275 | ≥125 | ≥12 | ~70 |
| H32 | 275–345 | ≥215 | ≥8 | ~75 |
| H116 | ≥303 | ≥215 | ≥10 | ~80 |
| H321 | ≥303 | ≥215 | ≥10 | ~80 |
Dữ liệu bổ sung: Độ bền mỏi ≈ 160 MPa (5×10⁸ chu kỳ, R=−1); Độ bền cắt ≈ 175 MPa (H116); Độ bền kéo của đường hàn ER5183 ≥275 MPa, đạt khoảng 90% so với kim loại cơ bản ở trạng thái O.
Chi tiết trạng thái và hướng dẫn lựa chọn
So sánh lựa chọn nhanh
| Trạng thái | Độ bền | Khả năng định hình | Chứng nhận chống ăn mòn | Các ứng dụng tiêu chuẩn |
|---|---|---|---|---|
| O | Trung bình | Tốt nhất | Tiêu chuẩn | Bồn chứa LNG, đáy bình chịu áp lực |
| H112 | Trung bình-cao | Tốt | Tiêu chuẩn | Xe bồn, đường ống, các bộ phận kết cấu không chứng nhận |
| H32 | Khá cao | Khá | Tiêu chuẩn | Các tấm kết cấu công nghiệp chung |
| H116 | Cao | Khá | Bắt buộc ASTM B928 | Vỏ tàu, boong tàu, tàu vùng cực, giàn khoan ngoài khơi |
| H321 | Cao | Khá | Bắt buộc ASTM B928 | Áo giáp dày, kết cấu hạng nặng, vỏ chịu áp lực |
Tấm nhôm 5083-H116
Trạng thái tiêu chuẩn bắt buộc cho đóng tàu
H116 là một trạng thái bắt buộc được thiết kế đặc biệt cho môi trường biển bởi tiêu chuẩn ASTM B928. Nó phải vượt qua hai bài kiểm tra ăn mòn: ASTM G66 và ASTM G67.
Được ứng dụng trong các tấm vỏ tàu, sống tàu, boong tàu phá băng vùng cực và giàn khoan ngoài khơi.
Tấm nhôm 5083-H321
Lựa chọn hàng đầu cho các tấm dày chịu tải trọng nặng
Nhiệt độ ổn định nhiệt của H321 cao hơn so với H116, dẫn đến cấu trúc vi mô đồng đều hơn bên trong các mặt cắt dày. Nó bao gồm các thông số kỹ thuật của tấm dày lên đến 250 mm và cũng vượt qua chứng nhận ASTM B928.
Được ứng dụng trong các tấm bọc thép hải quân, tấm đáy tàu chở quặng và vỏ chịu áp lực của tàu lặn có người lái.
Tấm nhôm 5083-O
Lựa chọn duy nhất cho các ứng dụng nhiệt độ cực thấp (siêu trầm)
Với độ giãn dài ≥14%, nó duy trì độ dẻo và độ dai phá hủy hoàn toàn ở −196°C mà không bị gãy giòn ở nhiệt độ thấp.
Là vật liệu ưa thích cho các bồn chứa LNG (hoạt động ở −162°C), tuân thủ các tiêu chuẩn EN 13445 và ASME mục VIII.
Tấm nhôm 5083-H112
Lựa chọn tiết kiệm chi phí
Được giao trong điều kiện chế tạo sau khi cán, không cần xử lý nhiệt thêm. Chi phí gia công thấp hơn khoảng 15% so với H116.
Với điều kiện độ bền kéo ≥275 MPa và giới hạn chảy ≥125 MPa, nó phù hợp cho các ứng dụng kết cấu chung mà không yêu cầu chứng nhận của tổ chức đăng kiểm.
Các lĩnh vực ứng dụng chính
- Đóng tàu và kỹ thuật ngoài khơi: Cấu trúc thân tàu có các yêu cầu nghiêm ngặt nhất đối với tấm nhôm. H116 và H321, được chứng nhận bởi ASTM B928, là vật liệu tiêu chuẩn cho vỏ tàu, sống tàu, tàu phá băng vùng cực và giàn khoan ngoài khơi.
- LNG và bình chịu áp lực siêu trầm: 5083-O là vật liệu được chỉ định cho các bồn chứa LNG (nhiệt độ hoạt động −162°C) và đặc biệt phù hợp cho các thiết bị lưu trữ và vận chuyển chất lỏng đông lạnh (oxy lỏng, nitơ, argon) và đáy bình chịu áp lực. Tuân thủ EN 13445 và ASME mục VIII.
- Quốc phòng và vỏ bọc thép: 5083-H321 được áp dụng rộng rãi trong các thông số kỹ thuật MIL. Phù hợp cho các tấm thân xe bọc thép, cấu trúc thượng tầng của tàu hải quân và vỏ chịu áp lực của tàu lặn có người lái — đối mặt với thử thách kép của áp suất nước khắc nghiệt và sự ăn mòn của nước biển.
- Giao thông vận tải: Thùng xe ben, tấm đáy tàu chở quặng, thân toa xe khách đường sắt và xe bồn chở hóa chất lỏng — độ bền cao và giảm trọng lượng là những yêu cầu cốt lõi, và 5083 đồng thời đáp ứng các yêu cầu về khả năng hàn và chống ăn mòn hóa học.
- Sản xuất công nghiệp: Các thành phần cấu trúc giàn khoan dầu ngoài khơi, lớp lót thiết bị hóa chất, tấm đế thiết bị tự động và đồ gá — khả năng chống phun muối, chống axit/kiềm và tính ổn định về kích thước là những lý do chính để lựa chọn.
Khả năng chống ăn mòn và khả năng hàn
Khả năng chống ăn mòn
5083 có khả năng chống ăn mòn nước biển mạnh nhất trong số tất cả các hợp kim nhôm kết cấu phổ biến. 5083-H116 trần có thể chống lại sự ăn mòn của nước biển, nhưng hầu hết các quy định của tổ chức đăng kiểm yêu cầu sử dụng lớp phủ chống ăn mòn epoxy và anốt hy sinh kẽm-nhôm dưới mực nước. Đây là một yêu cầu của quy định kỹ thuật, không phải là khuyết tật của vật liệu.
Khả năng hàn
| Thông số | Giải pháp khuyến nghị |
|---|---|
| Quy trình hàn | TIG (tấm mỏng / độ chính xác cao) / MIG (tấm dày / hiệu suất cao) |
| Dây bù khuyên dùng | ER5183 (lựa chọn hàng đầu, đường hàn ≥275 MPa) / ER5356 (thay thế) |
| Khí bảo vệ | 100% Argon (TIG) / Hỗn hợp Argon-Heli (MIG cho tấm dày) |
| Yêu cầu gia nhiệt trước | Độ dày <8 mm: Không cần gia nhiệt; >8 mm: Gia nhiệt đến 80–120°C |
| Nhiệt độ giữa các lớp hàn | ≤120°C |
| Xử lý nhiệt sau khi hàn | Không yêu cầu |
Bước quan trọng
Trước khi hàn, lớp màng oxit ở rãnh BẮT BUỘC phải được loại bỏ bằng bàn chải dây thép không gỉ. Nghiêm cấm sử dụng bàn chải dây thép cacbon (nhiễm sắt gây ra ăn mòn). Việc hàn phải được hoàn thành trong vòng 4 giờ sau khi làm sạch.
So sánh tóm tắt với các hợp kim nhôm khác
| Tiêu chí so sánh | 5083 | 5052 | 5086 | 6061 |
|---|---|---|---|---|
| Độ bền kéo tiêu chuẩn | 270–350 MPa | 170–285 MPa | 240–310 MPa | 260–310 MPa |
| Khả năng chống ăn mòn nước biển | Mạnh nhất | Tốt | Tốt | Trung bình |
| Khả năng hàn | Tuyệt vời | Tuyệt vời | Tuyệt vời | Tốt (vùng ảnh hưởng nhiệt bị mềm) |
| Chứng nhận của tổ chức đăng kiểm | H116/H321 được bao phủ hoàn toàn | Không | Một phần | Không |
| Sự phù hợp với nhiệt độ siêu trầm | Xuống đến −196°C | Hạn chế | Hạn chế | Không |
| Chi phí tương đối | Cao hơn | ~Thấp hơn 30% | Tương đương | Thấp hơn |
| Phù hợp nhất cho | Tấm vỏ tàu / LNG / Áo giáp | Bình nhiên liệu / Nội thất | Cấu trúc phụ trợ hàng hải | Cấu trúc trên đất liền được gia công |
Kết luận lựa chọn
Nếu thành phần tiếp xúc trực tiếp với nước biển, yêu cầu chứng nhận của tổ chức đăng kiểm hoặc hoạt động ở nhiệt độ cực thấp → Bạn PHẢI chọn 5083. Đối với các bộ phận nội thất hàng hải không chịu lực, bạn có thể hạ cấp xuống 5052 để tiết kiệm chi phí.
So sánh chi tiết xem tại: 5083 và 5052 / 5083 và 5086 / 5083 và 6061
Hàng tồn kho (có sẵn)
Kích thước có sẵn của 5083-O (Hệ inch)
| Độ dày (inch) | Chiều rộng có sẵn (inch) | Chiều dài có sẵn (inch) |
|---|---|---|
| Từ 0.250 đến 2.000 | 48 / 60 / 72 / 96 / 120 | 96 / 144 / 190 / 240 / 288 |
Tiêu chuẩn: ASTM B209 / ASME SB209. Giấy chứng nhận vật liệu (MTR) được cung cấp kèm theo lô hàng.
Kích thước có sẵn của 5083-H116 (Hệ inch)
| Độ dày (inch) | Tiêu chuẩn áp dụng |
|---|---|
| 0.125 / 0.160 | ASTM B928 |
| 0.190 / 0.197 / 0.236 | ASTM B209 / B928 |
| 0.250 / 0.313 / 0.375 | ASTM B928 / AMS 4056 / QQ-A-250/6 |
| 0.394 / 0.472 / 0.500 | AMS 4056 / QQ-A-250/6 |
| 0.625 / 0.750 / 1.000 | AMS 4056 / QQ-A-250/6 / ASTM B928 |
| 1.375 | ASTM B209 / B928 |
Kích thước có sẵn của 5083-H321 (Hệ inch)
| Độ dày (inch) | Tiêu chuẩn áp dụng |
|---|---|
| Từ 0.125 đến 0.250 | ASTM B209 / B928 |
| Từ 0.375 đến 4.250 | AMS 4056 / QQ-A-250/6 / ASTM B928 |
Tất cả các thông số kỹ thuật đều hỗ trợ dịch vụ cắt theo kích thước. Đơn hàng có thể được đặt theo bản vẽ hoặc yêu cầu kích thước cụ thể.
Đóng gói, thời gian giao hàng và giá cả
| Mục | Mô tả |
|---|---|
| Pallet | Pallet gỗ xông hơi đạt chuẩn ISPM-15, ≤2 tấn mỗi pallet, có thể xếp chồng lên đến 3 lớp |
| Bảo vệ | Màng PVC chống thấm nước + Giấy chống gỉ VCI + Miếng đệm bảo vệ góc bằng thép |
| Thử nghiệm thả rơi | Đã vượt qua thử nghiệm thả rơi 50G, thích hợp cho vận tải đường biển đường dài |
| Container | Container tiêu chuẩn 20′/40′ sạch sẽ và khô ráo hoặc flat rack |
| Thời gian giao hàng (hàng có sẵn) | Khoảng 7 ngày làm việc |
| Thời gian giao hàng (tùy chỉnh) | Sẽ được xác nhận dựa trên thông số kỹ thuật và số lượng |
| Dịch vụ xử lý nhanh | Có sẵn dịch vụ xử lý nhanh trong 72 giờ (chỉ tính thêm 5% phụ phí) |
| Điều khoản giao hàng | FOB / CIF / DDP |
| Công thức tính giá | Giá phôi nhôm SMM A00 + Phí gia công cố định (thấp hơn khoảng 15% so với mức trung bình của thị trường) |
Tại sao nên chọn Worthwill?
7 chứng nhận hàng hải lớn
Các tấm nhôm H116/H321 của chúng tôi được chứng nhận đầy đủ bởi DNV, ABS, LR, CCS, BV, NK và KR — đáp ứng mọi yêu cầu của các tổ chức đăng kiểm hàng đầu trên toàn thế giới.
Tài liệu đầy đủ
Bao gồm giấy chứng nhận vật liệu (MTR) gốc cho mỗi lô hàng. Các báo cáo kiểm tra ăn mòn của bên thứ ba (SGS / TÜV) và ASTM G67 có sẵn theo yêu cầu.
Phạm vi kích thước rộng
Độ dày từ 1.5 mm đến 250 mm, chiều rộng lên đến 3, 100 mm. Dịch vụ cắt theo kích thước có sẵn để tiết kiệm chi phí gia công thứ cấp của bạn.
Giá gốc từ nhà máy
Phí gia công thấp hơn khoảng 15% so với mức trung bình của thị trường, minh bạch dựa trên chỉ số SMM. Báo giá nhanh trong vòng 24 giờ.
Vận chuyển toàn cầu dễ dàng
Điều khoản linh hoạt (FOB / CIF / DDP). Chúng tôi cung cấp bao bì tuân thủ ISPM-15 và xử lý hồ sơ hải quan tại điểm đến một cách chuyên nghiệp.
Câu hỏi thường gặp
- Câu 1: Sự khác biệt giữa 5083-H116 và H321 là gì? Nên chọn loại nào cho đóng tàu?
- Cả hai đều chia sẻ cùng một độ bền cao và chứng nhận ASTM B928. Bạn chỉ cần chọn H116 cho các tấm vỏ và boong tàu tiêu chuẩn, và H321 cho các tấm dày (>50mm) và các kết cấu chịu tải trọng nặng.
- Câu 2: Nhôm 5083 có thể được sử dụng cho bồn chứa LNG không?
- Có. Nhôm 5083-O là vật liệu được chỉ định cho các bồn chứa LNG (−162°C). Nó duy trì độ dẻo đặc biệt xuống đến −196°C mà không bị gãy giòn, hoàn toàn tuân thủ các tiêu chuẩn ASME và EN.
- Câu 3: Nên sử dụng loại dây hàn nào?
- Hãy chọn ER5183 (ưu tiên) hoặc ER5356 với 100% khí Argon. Làm sạch rãnh hàn chỉ bằng bàn chải thép không gỉ, tiến hành hàn trong vòng 4 giờ và không cần xử lý nhiệt sau khi hàn.
- Câu 4: Tấm nhôm 5083 có cần lớp phủ dưới mực nước không?
- Mặc dù nhôm 5083 trần có khả năng chống lại nước biển tuyệt vời, các quy định hàng hải nói chung yêu cầu lớp phủ epoxy và anốt hy sinh dưới mực nước để tối đa hóa tuổi thọ của kết cấu.
- Câu 5: Nhôm 5083 có thể được anode hóa không?
- Có, nhưng chỉ cho các mục đích chức năng (chống ăn mòn/mài mòn). Hàm lượng Mg/Mn cao làm cho bề mặt hoàn thiện có màu xám đậm, khiến nó không phù hợp cho các ứng dụng trang trí.
- Câu 6: Bạn có những chứng nhận của tổ chức đăng kiểm nào?
- Các tấm H116 và H321 của chúng tôi có đủ 7 chứng nhận lớn: DNV, ABS, LR, CCS, BV, NK và KR. Giấy chứng nhận vật liệu (MTR) gốc được đính kèm theo mỗi chuyến hàng.
