Vše o hliníku 5052 (vlastnosti, pevnost a použití)

Návody

Moderní komerční hliník se vyrábí v mnoha typech, známých jako slitiny, a každý z nich poskytuje jedinečné výhody v závislosti na zvolené slitině. Slitina je vylepšený technický materiál, který se vyrábí přidáním jedinečných prvků do základního kovu. V tomto článku je základním kovem hliník a těmito jedinečnými prvky mohou být křemík, měď, zinek a/nebo mnoho dalších kovových prvků. Tyto „legující“ prvky mohou zvýšit pevnost, vodivost, odolnost nebo chemické vlastnosti základního kovu a mohou jej učinit univerzálnějším technickým materiálem. Hliník se snadno leguje, takže existuje mnoho řad hliníkových slitin, které byly uspořádány Asociací pro hliník (AA Inc.) na základě jejich legujících prvků a každá z nich má čtyřmístný název. V tomto článku se zaměříme na hliníkovou slitinu 5052, která patří do řady 5xxx hliníkových slitin, neboli těch, které používají jako hlavní legující prvek hořčík (pro lepší pochopení názvosloví hliníkových slitin navštivte náš článek celý o hliníkové slitině 6061). V tomto článku zdůrazníme fyzikální, mechanické a chemické vlastnosti hliníku 5052, abychom ukázali, že je neocenitelným zdrojem pro některé důležité aplikace.

Fyzikální vlastnosti hliníku 5052

Jak již bylo vysvětleno, hliníkové slitiny mají specifické procento legujících prvků, které zlepšují vlastnosti materiálu; tato procenta jsou důležitá, protože odlišují jednu slitinu od druhé, zejména v rámci stejné řady. Hliník typu 5052 obsahuje 97,25 % Al, 2,5 % Mg a 0,25 % Cr a jeho hustota je 2,68 g/cm3 (0,0968 lb/in3). Obecně je hliníková slitina 5052 pevnější než jiné oblíbené slitiny, jako je hliník 3003, a má také lepší odolnost proti korozi díky absenci mědi ve svém složení.

Vlastnosti hliníkové slitiny 5052 se liší podle toho, jak je zpracována za studena nebo zesílena pomocí procesu vytvrzování. Při opracování nebo trvalé změně tvaru (myslí se ohýbání, tváření, válcování atd.) se u kovů, jako je hliník, zvyšuje pevnost, ale snižuje kujnost. Je to důsledek molekulární struktury kovu, ale pro stručnost tohoto vysvětlení stačí vědět, že existují mechanické metody, jak hliníkové slitiny zpevnit. Existuje několik různých postupů pro zpevnění hliníkové slitiny 5052, ale v tomto článku jsou použity hodnoty pevnosti z hliníkové slitiny 5052 zpevněné H32 (5052-H32). Všimněte si, že tuto slitinu nelze zpevnit pomocí tepelného zpracování, které využívají jiné hliníkové slitiny, například hliník 7075 nebo hliník 6061 (více informací o tepelném zpracování najdete v těchto příslušných článcích).

Mechanické vlastnosti

Při pochopení mechanických vlastností konstrukčního materiálu je třeba znát několik důležitých ukazatelů, které jsou shrnuty v následující tabulce 1.

První dvě důležité hodnoty jsou modul pružnosti a modul pružnosti ve smyku, které představují odezvu materiálu na axiální (tahové/tlakové), resp. smykové (kroutící/řezné) síly. Tyto míry se zjišťují empiricky pomocí zátěžových zkoušek a modul pružnosti a modul pružnosti ve smyku hliníku 5052 je 70,3 GPa (10 200 ksi), resp. 25,9 GPa (3 760 ksi).

Mez pevnosti v tahu a mez pevnosti jsou také ústřední hodnoty, které je třeba znát při specifikaci materiálu. Představují maximální velikost napětí, které způsobí pružnou (netrvalou) a plastickou (trvalou) deformaci. Podrobnější informace o těchto hodnotách naleznete v našem článku Vše o hliníkové slitině 7075. Hodnota meze kluzu se obvykle nejvíce týká statických aplikací, kde se materiál nesmí nikdy trvale deformovat (například v konstrukčních aplikacích). Mez pevnosti však může být ve specifických případech nezbytná, takže nemusí být na škodu ji znát. Hliníková slitina 5052 má mez kluzu 193 MPa (28 000 psi) a mez pevnosti v tahu 228 MPa (33 000 psi), což znamená, že je středně pevná ve srovnání s jinými některými populárními slitinami.

Pevnost ve smyku je pevnost materiálu při „střihu“ protichůdnými silami podél roviny. Hliníková slitina 5052 je tomuto namáhání často vystavena, protože se běžně lisuje z plechů. V podstatě jde o to, že síla lisu působí proti síle plechu na pracovní plochu a střihá (nebo stříhá) kov v kolmé rovině (nebo v nejtenčím rozměru plechu). Pro intuitivnější pochopení těchto hodnot neváhejte navštívit náš článek celý o hliníkové slitině 6061. Pevnost hliníkové slitiny 5052 ve smyku je 138 MPa (20000 psi), což je opět mírně pevnější než některé jiné běžné slitiny.

Tabulka 1: Souhrn mechanických vlastností hliníkové slitiny 5052.

Odolnost proti korozi

5052 hliníkové slitiny je užitečná zejména díky zvýšené odolnosti vůči žíravému prostředí. Všechny slitiny hliníku vytvářejí v přítomnosti vzduchu/vody vrstvu oxidu, která chrání chemicky aktivní hliník před další reakcí s vnějším prostředím. Míra odolnosti proti korozi závisí na teplotě, chemických látkách v ovzduší a blízkém pracovním prostředí; za okolních podmínek však hliník 5052 odolává mimořádně dobře. Hliník typu 5052 neobsahuje žádnou měď, což znamená, že ve slaném vodním prostředí, které může napadat a oslabovat měděné kovové kompozity, snadno nekoroduje. Slitina hliníku 5052 je proto preferovanou slitinou pro námořní a chemické aplikace, kde by jiný hliník časem zeslábl. Hliník 5052 v přítomnosti alkalické půdy může způsobit korozivní účinky, jako je například důlková koroze, ale je obtížné to zobecnit vzhledem k vysokým rozdílům ve složení půdy. Díky vysokému obsahu hořčíku odolává hliník 5052 zvláště dobře korozi způsobené koncentrovanou kyselinou dusičnou, čpavkem a hydroxidem amonným. Jakékoli jiné žíravé účinky lze zmírnit/odstranit použitím povlaku ochranné vrstvy, což činí hliníkovou slitinu 5052 velmi atraktivní pro aplikace, které potřebují inertní a zároveň odolný materiál.

Aplikace hliníku 5052

Hliník 5052 je pevnější než jiné oblíbené slitiny a má zvýšenou odolnost proti korozi. Díky těmto vlastnostem vyniká hliník 5052 v námořním průmyslu i v elektronice a chemických aplikacích. Použití hliníku 5052 je rozsáhlé, ale mezi některé významné aplikace patří:

• Tlaková plavidla
• Morská zařízení
• Elektronické skříně
• Elektronické podvozky
• Hydraulické trubky
• Medicínská zařízení
• Tvrdé značky

, abychom jmenovali několik běžných příkladů.

Shrnutí

Tento článek představil stručný přehled vlastností, pevnosti a použití hliníku 5052. Informace o dalších výrobcích naleznete v našich dalších průvodcích nebo na platformě Thomas Supplier Discovery Platform, kde můžete vyhledat potenciální zdroje dodávek nebo si prohlédnout podrobnosti o konkrétních výrobcích. Máme také průvodce o dalších typech hliníku, včetně hliníku 6061, hliníku 7075 a hliníku 3003.

Další články o hliníku

• Top dodavatelé a výrobci hliníku v USA
• Různé typy tříd hliníku (vlastnosti a použití)
• Vše o hliníku 6061 (vlastnosti, pevnost a použití)
• Vše o hliníku 7075 (vlastnosti, (vlastnosti, pevnost a použití)
• Vše o hliníku 2024 (vlastnosti, pevnost a použití)
• Vše o hliníku 6063 (vlastnosti, pevnost a použití)
• Vše o hliníku 3003 (vlastnosti, pevnost a použití)
• Hliník 6061 vs. Hliník 7075 – rozdíly ve vlastnostech, pevnosti a použití
• 6061 Hliník vs. hliník 6063 – rozdíly ve vlastnostech, pevnosti a použití
• 6061 Hliník vs. Hliník 5052 – rozdíly ve vlastnostech, pevnosti a použití
• 6061 Hliník vs. hliník 2024 – rozdíly ve vlastnostech, pevnosti a použití
• 3003 Hliník vs. hliník 6061 – rozdíly ve vlastnostech, pevnosti a použití

.