Tutto sull’alluminio 5052 (Proprietà, forza e usi)

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L’alluminio commerciale moderno è disponibile in molti tipi, noti come leghe, e ciascuno fornisce vantaggi unici a seconda della lega scelta. Una lega è un materiale ingegneristico migliorato, realizzato aggiungendo elementi unici in un metallo di base. In questo articolo, il metallo di base in questione è l’alluminio, e questi elementi unici possono essere silicio, rame, zinco, e/o molti altri elementi metallici. Questi elementi di “lega” possono aumentare la forza, la conducibilità, la resilienza o le proprietà chimiche del metallo di base, e possono renderlo più versatile come materiale di ingegneria. L’alluminio si lega facilmente, quindi ci sono numerose serie di leghe di alluminio che sono state organizzate da The Aluminum Association (AA Inc.) in base ai loro elementi di lega, e ad ognuna è stato dato un nome a quattro cifre. La lega di alluminio 5052 sarà l’obiettivo principale di questo articolo, che proviene dalla serie 5xxx di leghe di alluminio, o quelli che usano il magnesio come loro elemento primario di lega (per una migliore comprensione della nomenclatura delle leghe di alluminio, si prega di visitare il nostro articolo tutto sulla lega di alluminio 6061). Le proprietà fisiche, meccaniche e chimiche dell’alluminio 5052 saranno evidenziate in questo articolo per mostrare che è una risorsa inestimabile per alcune applicazioni vitali.

Proprietà fisiche dell’alluminio 5052

Come spiegato in precedenza, le leghe di alluminio hanno percentuali specifiche di elementi di lega che migliorano le proprietà del materiale; queste percentuali sono importanti, perché differenziano una lega dall’altra, soprattutto all’interno della stessa serie. L’alluminio tipo 5052 contiene il 97,25% di Al, il 2,5% di Mg e lo 0,25% di Cr, e la sua densità è di 2,68 g/cm3 (0,0968 lb/in3). In generale, la lega di alluminio 5052 è più forte di altre leghe popolari come l’alluminio 3003 e ha anche una migliore resistenza alla corrosione a causa dell’assenza di rame nella sua composizione.

Le proprietà della lega di alluminio 5052 differiscono in base a come viene lavorata a freddo, o resa più forte utilizzando il processo di indurimento. Quando viene lavorato, o alterato permanentemente nella forma (si pensi alla piegatura, alla formatura, alla laminazione, ecc.), i metalli come l’alluminio aumentano in forza ma diminuiscono in malleabilità. Questa è una conseguenza della struttura molecolare del metallo, ma per la brevità di questa spiegazione, basta sapere che ci sono metodi meccanici per rendere le leghe di alluminio più forti. Ci sono diverse procedure per indurire la lega di alluminio 5052, ma questo articolo usa i valori di resistenza della lega di alluminio 5052 indurita H32 (5052-H32). Si noti che questa lega non può essere rafforzata utilizzando il processo di trattamento termico, di cui beneficiano altre leghe di alluminio come l’alluminio 7075 o l’alluminio 6061 (maggiori informazioni sul trattamento termico possono essere trovate in questi rispettivi articoli).

Proprietà meccaniche

Ci sono alcune metriche importanti da conoscere quando si comprendono le proprietà meccaniche di un materiale ingegneristico, e sono tutte riassunte nella tabella 1 qui sotto.

I primi due valori importanti sono il modulo di elasticità e il modulo di taglio, che rappresentano la risposta di un materiale alle forze assiali (tirare/spingere) e di taglio (torsione/taglio), rispettivamente. Queste misure sono trovate empiricamente usando prove di stress, e il modulo di elasticità e il modulo di taglio dell’alluminio 5052 sono risultati essere 70,3 GPa (10.200 ksi) e 25,9 GPa (3.760 ksi), rispettivamente.

Il carico di snervamento e il carico ultimo sono anche valori centrali da conoscere quando si specifica un materiale. Rappresentano la quantità massima di sollecitazione che causa la deformazione elastica (non permanente) e plastica (permanente). Per una comprensione più approfondita di questi valori, visita il nostro articolo tutto sulla lega di alluminio 7075. Il carico di snervamento è di solito il valore più importante nelle applicazioni statiche, dove il materiale non deve mai deformarsi permanentemente (come nelle applicazioni strutturali). Tuttavia, il carico di rottura può essere necessario in casi specifici, quindi non fa male conoscerlo. La lega di alluminio 5052 ha un carico di snervamento di 193 MPa (28.000 psi) e un carico di rottura di 228 MPa (33.000 psi), il che significa che è moderatamente forte rispetto ad altre leghe popolari.

La resistenza al taglio è la forza di un materiale quando viene “tranciato” da forze opposte lungo un piano. La lega di alluminio 5052 è spesso esposta a questa sollecitazione, in quanto viene comunemente stampata dalla lamiera. Essenzialmente, la forza dello stampo si oppone alla forza della piastra sulla superficie di lavoro, tranciando (o tagliando), il metallo attraverso il piano perpendicolare (o la dimensione più sottile della lamiera). Per una comprensione più intuitiva di questi valori, sentitevi liberi di visitare il nostro articolo tutto sulla lega di alluminio 6061. La resistenza al taglio della lega di alluminio 5052 è di 138 MPa (20000 psi), che è ancora moderatamente più forte di alcune altre leghe comuni.

Tabella 1: Sintesi delle proprietà meccaniche per la lega di alluminio 5052.

Resistenza alla corrosione

5052 lega di alluminio è particolarmente utile per la sua maggiore resistenza agli ambienti caustici. Tutte le leghe di alluminio formano uno strato di ossido in presenza di aria/acqua, che protegge l’alluminio chimicamente attivo da ulteriori reazioni con l’ambiente esterno. La quantità di resistenza alla corrosione dipende dalla temperatura, dalle sostanze chimiche presenti nell’aria e dall’ambiente di lavoro circostante; tuttavia, in circostanze ambientali, l’alluminio 5052 resiste eccezionalmente bene. L’alluminio tipo 5052 non contiene rame, il che significa che non si corrode facilmente in un ambiente di acqua salata che può attaccare e indebolire i compositi metallici di rame. La lega di alluminio 5052 è, quindi, la lega preferita per applicazioni marine e chimiche, dove altri tipi di alluminio si indebolirebbero con il tempo. L’alluminio 5052 in presenza di terreno alcalino può causare effetti corrosivi come il pitting, ma questo è difficile da generalizzare a causa dell’elevata variazione nella composizione del terreno. A causa del suo alto contenuto di magnesio, il 5052 resiste particolarmente bene alla corrosione da acido nitrico concentrato, ammoniaca e idrossido di ammonio. Qualsiasi altro effetto caustico può essere mitigato/rimosso utilizzando un rivestimento di strato protettivo, rendendo la lega di alluminio 5052 altamente attraente per le applicazioni che hanno bisogno di un materiale inerte e resistente.

Applicazioni dell’alluminio 5052

5052 alluminio è più forte di altre leghe popolari e ha una maggiore resistenza alla corrosione. Queste caratteristiche permettono all’alluminio 5052 di eccellere nell’industria navale così come nell’elettronica e nelle applicazioni chimiche. Gli usi dell’alluminio 5052 sono vasti, ma alcune applicazioni degne di nota includono:

• Vasi pressurizzati
• Apparecchiature marittime
• Casse elettroniche
• Strutture elettroniche
• Tubi idraulici
• Apparecchiature mediche
• Segnali hardware

per nominare alcuni esempi comuni.

Sommario

Questo articolo ha presentato un breve riassunto delle proprietà, della forza e delle applicazioni dell’alluminio 5052. Per informazioni su altri prodotti, consultate le nostre guide aggiuntive o visitate la piattaforma Thomas Supplier Discovery per individuare potenziali fonti di fornitura o visualizzare i dettagli su prodotti specifici. Abbiamo anche guide su altri tipi di alluminio, tra cui l’alluminio 6061, l’alluminio 7075 e l’alluminio 3003.

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