مزاجان، غرضان مختلفان
5083-H111 و5083-H116 كلاهما عبارة عن صفائح Al-Mg-Mn مصنوعة وفقًا لنفس نطاق تكوين ASTM B209/B209M، وكلاهما شائع في أحواض بناء السفن، لكنهما مؤهلان وفقًا لقواعد مختلفة. H111 عبارة عن مادة قابلة للتشكيل: يتم تصليبها وتصلبها جزئيًا بحيث يمكن دحرجة الألواح وضغطها بعد التسليم. H116 عبارة عن درجة حرارة للخدمة البحرية، محددة في ASTM B928/B928M للسبائك عالية المغنيسيوم التي تحتوي على 3% أو أكثر من المغنيسيوم، ويتم قبولها فقط عندما تجتاز المادة أيضًا اختبار التآكل بدلاً من مجرد اختبار الشد.
الفرق الذي يهم المهندس البحري ليس التسمية ولكن ما يحدث عند حدود الحبوب أثناء التعرض الطويل لمياه البحر والطقس الدافئ.
لماذا يقاوم H116 التآكل بشكل أفضل
في سبائك 5xxx، يتم تحديد أداء التآكل من خلال توزيع مرحلة بيتا Mg2Al3. إذا شكلت تلك المرحلة شبكة متواصلة على طول حدود الحبوب، تصبح السبيكة حساسة للهجوم بين الحبيبات، وتحت ضغط مستمر، للتشقق الناتج عن التآكل. تتمثل المهمة المعدنية في إنتاج H116 في الحفاظ على مرحلة بيتا متقطعة.
يتم تحقيق H116 من خلال جدول تصلب يتم التحكم فيه بعناية-مع المعالجة الحرارية للمنتج المصبوب والمدرفل على الساخن-. يتم اختيار التخفيض النهائي للبرد وتاريخ درجة الحرارة بحيث تترسب مرحلة بيتا كجزيئات منفصلة بدلاً من فيلم مستمر. والنتيجة هي صفيحة تحتفظ بقوة العمل-المصلد 5083 مع الحفاظ على استقرار كيمياء حدود الحبوب-في الأجواء البحرية. هذه هي الميزة المحددة لـ H116 مقارنة بـ H111، والتي تم تصميمها حول الليونة ولا تحمل نفس مؤهلات التآكل.
المعايير والاختبارات والقيم الميكانيكية
يحكم ASTM B928/B928M المزاجات البحرية: فهو يحدد الحد الأدنى للخصائص الميكانيكية ويتطلب مقاومة مثبتة للتآكل. ASTM G67، اختبار فقدان كتلة حمض النيتريك، هو مقياس القبول للتوعية، وفقدان الكتلة بمقدار 15 مجم / سم 2 أو أقل هو الحد المقبول للوحة H116 وH321. يتم استخدام اختبار ASTM G66 البصري لتقييم مقاومة التقشير. يتم إجراء الاختبار الميكانيكي لكل دفعة، كما يتوفر الفحص بالموجات فوق الصوتية للوح السميك.
| ملكية | 5083-H111 | 5083-H116 |
|---|---|---|
| المواصفات الحاكمة | أستم B209/B209M | أستم B928/B928M |
| قوة الشد دقيقة، MPa | 275 | 305 |
| 0.2% الحد الأدنى من الإجهاد، MPa | 125 | 215 |
| استطالة دقيقة،٪ | 12 | 12 |
| التأهيل للتآكل | غير مطلوب | فقدان الكتلة ASTM G67، تصنيف ASTM G66 |
| القابلية للتشكيل | الأفضل في مجموعة H1x | يقتصر على تشكيل معتدل |
يشترك كلا المزاجين في نفس التركيب: المغنيسيوم 4.0-4.9%، المنغنيز 0.40-1.00%، الكروم 0.05-0.25%، مع السيليكون والحديد لكل منهما يقتصر على 0.40% كحد أقصى والنحاس إلى 0.10% كحد أقصى.
حيث يتم تحديد كل مزاج
H116: طلاء الهيكل ومواد التقوية، وتغليف السطح، والأجزاء الداخلية لخزان صابورة مياه البحر، والهياكل الفوقية، وهياكل سفن الصيد، والممرات البحرية، وهياكل منطقة الرش-.
H111: حواجز داخلية، وبطانات سطح السفينة، وأنابيب التهوية، وألواح التقسيم غير الهيكلية-والمكونات المشكلة الملحومة على الأرض.
كليهما: ألواح الشاحنات والمقطورات، وتكسية عربات السكك الحديدية، وأغلفة الخزانات الكيميائية، والتصنيع العام حيث يكون توفير الوزن مهمًا.
تتمثل ممارسة المواصفات الشائعة في استخدام H116 لجميع الهياكل المبللة بمياه البحر- وH111 للجوانب الجافة- أو العناصر عالية التشكيل، مما يحافظ على توافق المناطق الحرجة-التآكل مع تجنب تكلفة التشكيل الإضافية للمزاج الأقوى.
ملاحظات التصنيع ومراقبة الجودة
لوحة H116 أكثر صلابة وأقل تسامحًا من لوحة H111. يكون الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء أكبر، ويكون الزنبرك الخلفي أكبر وغالبًا ما تحتاج أدوات مكابح الضغط إلى تعويض. يعد اللحام أمرًا روتينيًا باستخدام حشو ER5183 أو ER5356 إلى AWS A5.10، وتكون كفاءة الوصلة عالية، ولكن يجب الاحتفاظ بإدخال الحرارة ضمن النطاقات المؤهلة لأن الحرارة الزائدة تعمل على تليين المنطقة المتأثرة بالحرارة وتغير توزيع مرحلة بيتا.
درجة حرارة الخدمة المستمرة التي تزيد عن 65 درجة تقريبًا هي حد التعرض لـ H116؛ حيث لا يمكن تجنب ارتفاع درجة الحرارة، فإن H321 هو المزاج المستقر المحدد عادة لأنه يحمل مقاومة التقشير تحت التعرض الحراري. يجب على المستخدمين أيضًا تجنب ترك إجهاد تشكيل ثقيل في أجزاء H116 المخصصة للغمر الدائم في مياه البحر.
التحقق من التركيب لكل حرارة وفقًا لمعيار ASTM B209/B209M.
اختبار إجهاد الشد والمقاومة لكل قطعة، في اتجاه التدحرج.
تم الإبلاغ عن نتائج فقدان الكتلة ASTM G67 لقطع الخدمة البحرية.
تم فحص السماكة والتسطيح وفقًا لتفاوتات ASTM B209، مع إجراء اختبار بالموجات فوق الصوتية عند الطلب.
EN 10204 3.1 شهادة اختبار المطحنة مع رقم الحرارة وبيانات الاختبار الكاملة.
الأسئلة المتداولة
س: هل H116 هو ببساطة نسخة أقوى من H111؟
ج: ليس فقط أقوى. H116 هو أيضًا مزاج بحري مؤهل بشكل منفصل مع حد أدنى أعلى يبلغ حوالي 305 ميجا باسكال وإجهاد مقاوم 215 ميجا باسكال، ويجب أن يجتاز اختبار التآكل الحبيبي.
س: ما هو المعيار الذي يحدد 5083-H116؟
ج: ASTM B928/B928M، الذي يغطي صفائح وألواح الألومنيوم عالية -للخدمة البحرية ويتطلب اختبار التآكل بالإضافة إلى الاختبار الميكانيكي.
س: كيف يتم قياس التحسس على لوحة H116؟
ج: من خلال اختبار فقدان كتلة حمض النيتريك ASTM G67، مع فقدان كتلة قدره 15 مجم/سم² أو أقل مقبول لمزاج الخدمة البحرية.
س: هل يمكن تشكيل H116 إلى أنصاف أقطار ضيقة مثل H111؟
ج: رقم H116 لديه استطالة أقل متاحة في الممارسة العملية، لذلك يكون الحد الأدنى لنصف قطر الانحناء أكبر ويجب تعويض الزنبرك الخلفي في الأدوات.
س: ما هي درجة حرارة الخدمة القصوى لـ H116؟
ج: حوالي 65 درجة للتعرض المستمر. وفوق ذلك، يتم تحديد H321 عادةً لأنه مستقر ضد هطول الأمطار في مرحلة بيتا.
س: هل يتطلب H116 إجراء لحام مختلف؟
ج: المواد الاستهلاكية هي نفسها المستخدمة في H111 أو ER5183 أو ER5356 إلى AWS A5.10، ولكن يجب التحكم في إدخال الحرارة ضمن نطاقات مؤهلة لحماية كل من قوة HAZ ومقاومة التآكل.
