Allt om 5052 aluminium (egenskaper, styrka och användning)

Guider

Modernt kommersiellt aluminium finns i många typer, så kallade legeringar, och var och en ger unika fördelar beroende på vilken legering som väljs. En legering är ett förbättrat tekniskt material som tillverkas genom att lägga till unika element i en basmetall. I denna artikel är basmetallen i fråga aluminium, och dessa unika element kan vara kisel, koppar, zink och/eller många andra metalliska element. Dessa legeringselement kan öka grundmetallens styrka, ledningsförmåga, elasticitet eller kemiska egenskaper och göra den mer mångsidig som tekniskt material. Aluminium legeras lätt, så det finns många serier av aluminiumlegeringar som har organiserats av The Aluminum Association (AA Inc.) baserat på deras legeringselement, och som alla har fått ett fyrsiffrigt namn. I den här artikeln kommer 5052 aluminiumlegering att vara huvudfokus, som kommer från 5xxx-serien av aluminiumlegeringar, eller de som använder magnesium som sitt primära legeringselement (för en bättre förståelse av nomenklaturen för aluminiumlegeringar, besök vår artikel allt om 6061 aluminiumlegering). De fysiska, mekaniska och kemiska egenskaperna hos 5052 aluminium kommer att lyftas fram i den här artikeln för att visa att det är en ovärderlig resurs för vissa viktiga tillämpningar.

Fysiska egenskaper hos 5052 aluminium

Som tidigare förklarats har aluminiumlegeringar specifika procentsatser av legeringselement som förbättrar materialegenskaperna; dessa procentsatser är viktiga eftersom de skiljer en legering från en annan, särskilt inom samma serie. Aluminium av typ 5052 innehåller 97,25 % Al, 2,5 % Mg och 0,25 % Cr, och dess densitet är 2,68 g/cm3 (0,0968 lb/in3). Generellt sett är 5052 aluminiumlegering starkare än andra populära legeringar som t.ex. 3003 aluminium och har också förbättrad korrosionsbeständighet på grund av avsaknaden av koppar i sammansättningen.

Den 5052 aluminiumlegeringens egenskaper skiljer sig åt beroende på hur den kallbearbetas, eller görs starkare med hjälp av arbetshärdningsprocessen. När metaller som aluminium bearbetas eller permanent förändras i form (tänk böjning, formning, valsning osv.) ökar metaller som aluminium i styrka men minskar i formbarhet. Detta är en följd av metallens molekylära struktur, men för att den här förklaringen ska vara kortfattad räcker det med att veta att det finns mekaniska metoder för att göra aluminiumlegeringar starkare. Det finns flera olika förfaranden för att arbetshärda 5052 aluminiumlegering, men i den här artikeln används hållfasthetsvärdena från H32-härdad 5052 aluminiumlegering (5052-H32). Observera att denna legering inte kan stärkas med hjälp av värmebehandling, vilket andra aluminiumlegeringar som 7075-aluminium eller 6061-aluminium har nytta av (mer information om värmebehandling finns i dessa respektive artiklar).

Mekaniska egenskaper

Det finns några viktiga mått att känna till när man förstår de mekaniska egenskaperna hos ett konstruktionsmaterial, och de sammanfattas alla i tabell 1 nedan.

De två första viktiga värdena är elasticitetsmodulen och skjuvningsmodulen, som representerar materialets reaktion på axiala (dragande/påsättande) respektive skjuvande (vridande/skärande) krafter. Dessa mått fastställs empiriskt med hjälp av stresstester, och 5052 aluminiums elasticitetsmodul och skjuvmodul är 70,3 GPa (10 200 ksi) respektive 25,9 GPa (3 760 ksi).

Strömningsgränsen och den slutliga hållfastheten är också centrala värden att känna till när man specificerar ett material. De representerar den maximala spänningsmängden som orsakar elastisk (icke-permanent) och plastisk (permanent) deformation. För en mer djupgående förståelse av dessa värden, besök vår artikel allt om 7075 aluminiumlegering. Sträckgränsen är vanligtvis det mest oroande värdet i statiska tillämpningar, där materialet aldrig får deformeras permanent (t.ex. i strukturella tillämpningar). Draghållfastheten kan dock vara nödvändig i specifika fall, så det kan inte skada att känna till den. 5052 aluminiumlegering har en sträckgräns på 193 MPa (28 000 psi) och en brottgräns på 228 MPa (33 000 psi), vilket innebär att den är måttligt stark jämfört med andra vissa populära legeringar.

Skjuvhållfasthet är hållfastheten hos ett material när det ”skjuvas” av motsatta krafter längs ett plan. 5052 aluminiumlegering utsätts ofta för denna påfrestning, eftersom den vanligen stansas från plåt. I princip motsätter sig stämpelns kraft plåtens kraft på arbetsytan, vilket innebär att metallen skärs (eller skärs av) genom det vinkelräta planet (eller den tunnaste dimensionen av plåten). För en mer intuitiv förståelse av dessa värden, besök gärna vår artikel allt om 6061 aluminiumlegering. 5052 aluminiumlegerings skjuvhållfasthet är 138 MPa (20000 psi), vilket återigen är måttligt starkare än vissa andra vanliga legeringar.

Tabell 1: Sammanfattning av mekaniska egenskaper för 5052 aluminiumlegering.

Korrosionsbeständighet

5052 aluminiumlegering är särskilt användbar på grund av sin ökade beständighet mot kaustiska miljöer. Alla aluminiumlegeringar bildar ett oxidskikt i närvaro av luft/vatten, vilket skyddar det kemiskt aktiva aluminiumet från att ytterligare reagera med den yttre miljön. Korrosionsbeständigheten är beroende av temperatur, luftburna kemikalier och den närmaste arbetsmiljön, men under omgivande förhållanden klarar sig 5052-aluminium utomordentligt bra. Aluminium av typ 5052 innehåller ingen koppar, vilket innebär att det inte lätt korroderar i en saltvattenmiljö som kan angripa och försvaga kopparmetallkompositer. 5052 aluminiumlegering är därför den föredragna legeringen för marina och kemiska tillämpningar, där annan aluminium skulle försvagas med tiden. 5052-aluminium i närvaro av alkalisk jord kan ge upphov till korrosiva effekter som pitting, men detta är svårt att generalisera på grund av den stora variationen i jordens sammansättning. På grund av sitt höga magnesiuminnehåll är 5052 särskilt bra på att motstå korrosion från koncentrerad salpetersyra, ammoniak och ammoniumhydroxid. Alla andra kaustiska effekter kan mildras/avlägsnas genom att använda en skyddande skiktbeläggning, vilket gör 5052 aluminiumlegering mycket attraktiv för tillämpningar som behöver ett inert men ändå tåligt material.

Användningar av 5052 aluminium

5052 aluminium är starkare än andra populära legeringar och har ökad korrosionsbeständighet. Dessa egenskaper gör att 5052 aluminium kan utmärka sig inom marinindustrin samt inom elektronik och kemiska tillämpningar. Användningsområdena för 5052 aluminium är omfattande, men några anmärkningsvärda tillämpningar är:

• Tryckkärl
• Marinutrustning
• Elektroniska höljen
• Elektroniska chassin
• Hydrauliska rör
• Medicinsk utrustning
• Hårdvaruskyltar

för att nämna några vanliga exempel.

Sammanfattning

Denna artikel presenterade en kort sammanfattning av egenskaper, hållfasthet och användningsområden för 5052 aluminium. Om du vill ha information om andra produkter kan du konsultera våra ytterligare guider eller besöka Thomas Supplier Discovery Platform för att hitta potentiella leveranskällor eller se detaljer om specifika produkter. Vi har också guider om andra typer av aluminium, inklusive 6061 aluminium, 7075 aluminium och 3003 aluminium.

Andra aluminiumartiklar

• De bästa leverantörerna och tillverkarna av aluminium i USA
• Olika typer av aluminiumkvaliteter (egenskaper och användningsområden)
• Allt om 6061 aluminium (egenskaper, hållfasthet och användningsområden)
• Allt om 7075 aluminium (egenskaper, Styrka och användning)
• Allt om 2024 Aluminium (Egenskaper, styrka och användning)
• Allt om 6063 Aluminium (Egenskaper, styrka och användning)
• Allt om 3003 Aluminium (Egenskaper, styrka och användning)
• 6061 Aluminium vs. 7075 Aluminium – Skillnader i egenskaper, styrka och användning
• 6061 Aluminium vs. 6063 Aluminium – Skillnader i egenskaper, styrka och användning
• 6061 Aluminium vs. 6063 Aluminium – Skillnader i egenskaper, styrka och användning
• 6061 Aluminium vs. 6063 Aluminium – Skillnader i egenskaper, styrka och användning
• 6061 Aluminium vs. 5052 Aluminium – skillnader i egenskaper, styrka och användning
• 6061 Aluminium vs. 2024 Aluminium – skillnader i egenskaper, styrka och användning
• 3003 Aluminium vs. 6061 Aluminium – skillnader i egenskaper, styrka och användning