خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 5154

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 5154 را در این مقاله به اختصار توضیح داده ایم.

آلیاژ آلومینیوم 5154 یک آلیاژ در خانواده آلومینیوم منیزیم (سری 5000 یا 5xx) است. به عنوان یک آلیاژ منیزیم آلومینیوم ، از مقاومت متوسط تا زیاد با جوشکاری عالی ترکیب می کند.

آلومینیوم 5154 معمولاً در سازه های جوش داده شده مانند مخازن تحت فشار و کشتی ها استفاده می شود. به عنوان یک آلیاژ حالت پذیر، می توان آن را در کارخانه تولید آلومینیوم بصورت نورد و اکستروژن تولید نمود اما برای ریخته گری مناسب نیست.

آلیاژهای آلومینیوم از مقاومت در برابر خوردگی قوی برخوردار هستند. این آلیاژها به درجه حرارت بالا که بین 200 تا 250 درجه سانتیگراد (392 و 482 درجه نهایت) حساس هستند و تمایل دارند مقداری از قدرت خود را از دست بدهند.

با این وجود استحکام آلیاژهای آلومینیوم را می توان در دماهای زیر صفر افزایش داد و آنها را به آلیاژهای با دمای پایین ایده آل تبدیل کرد.

بررسی آلومینیوم آلیاژی 5154 و مقایسه آن با آلیاژهای مشابه

آلومینیوم آلیاژی 5154 یکی از آلیاژهای سری 5000 است که به دلیل خواص مکانیکی و مقاومت در برابر خوردگی، به‌ویژه در محیط‌های دریایی و خورنده، مورد توجه قرار می‌گیرد. این آلیاژ بر پایه‌ی آلومینیوم و منیزیم ساخته شده و به عنوان یکی از گزینه‌های مناسب برای کاربردهای ساختاری و صنعتی در صنایع مختلف شناخته می‌شود.

در این مقاله، به بررسی خواص و کاربردهای آلیاژ 5154 و مقایسه آن با آلیاژهای مشابهی مانند 5052 و 5083 می‌پردازیم.

نام های جایگزین آلیاژ 5154

نام های جایگزین 5154 شامل AlMg3.5 ، N5 و A95154 است. آلیاژ و دمای مختلف آن تحت استانداردهای زیر پوشیده شده است:

ASTM B 209: مشخصات استاندارد ورق و پلیت آلومینیوم
ASTM B 210: مشخصات استاندارد لوله های بدون درز اکسترود شده
ASTM B 211: مشخصات استاندارد برای مفتول، گرد و سیم آلومینیوم
ASTM B 221: مشخصات استاندارد برای آلومینیوم آلیاژ میله های اکسترود شده ، میله ها ، سیم ، پروفیل ها و لوله ها
ASTM B 547: مشخصات استاندارد لوله و گرد آلومینیوم
ISO 6361: ورق ها ، تسمه و پلیت ها

جداول زیر اطلاعات بیشتری در مورد آلومینیوم آلیاژ 5154 ارائه می دهد.

ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ 5154

آلیاژ 5154 عمدتاً از آلومینیوم و درصد قابل توجهی منیزیم تشکیل شده است. وجود منیزیم در ترکیب شیمیایی این آلیاژ باعث افزایش مقاومت به خوردگی، به‌ویژه در محیط‌های مرطوب و دریایی، می‌شود. ترکیب شیمیایی معمول این آلیاژ شامل:

آلومینیوم (Al): باقی‌مانده ترکیب (حدود 94 تا 97%)
منیزیم (Mg): حدود 3.1 تا 3.9%
منگنز (Mn): حدود 0.1 تا 0.5%
کروم (Cr): حدود 0.15%

این ترکیب شیمیایی منجر به دستیابی به تعادل مناسبی میان خواص مکانیکی و مقاومت به خوردگی می‌شود. به‌علاوه، این آلیاژ از چقرمگی بالایی برخوردار است و مقاومت خوبی در برابر ترک‌خوردگی ناشی از تنش دارد.

جدول زیر ترکیب شیمیایی آلومینیوم آلیاژ 5154 را نشان می دهد.

خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ 5154

جدول زیر خواص فیزیکی آلومینیوم آلیاژ 5154 را نشان می دهد.

خواص مکانیکی تیپیک آلومینیوم آلیاژ 5154

جدول زیر خواص مکانیکی آلومینیوم آلیاژ 5154 را نشان می دهد.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 5154

این آلیاژ در ساخت سازه های جوشکاری شده، تانکهای ذخیره سازی و انبار، مخازن تحت فشار، سازه های دریایی و تانکهای جابجایی مواد کاربرد دارد.

آلومینیوم 5154 به طور گسترده ای در ساخت سازه های جوش داده شده ، مخازن ذخیره سازی و مخازن تحت فشار مورد استفاده قرار می گیرد. همچنین در سرویس آب نمکی از آن استفاده می شود.

کاربردهای آلیاژ 5154

آلومینیوم آلیاژی 5154 به دلیل خواص ویژه‌اش، در طیف گسترده‌ای از صنایع استفاده می‌شود. برخی از کاربردهای رایج آن عبارت‌اند از:

صنایع دریایی: از این آلیاژ برای ساخت قایق‌ها، کشتی‌ها و قطعاتی که در تماس مستقیم با آب دریا هستند، استفاده می‌شود.
سازه‌های حمل و نقل: در ساختار اتوبوس‌ها، کامیون‌ها و تانکرهای حمل مواد شیمیایی به کار می‌رود.
مخازن ذخیره‌سازی: به دلیل مقاومت خوب به خوردگی، در ساخت مخازن ذخیره‌سازی مواد خورنده و شیمیایی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

مقایسه آلیاژ 5154 با آلیاژهای 5052 و 5083

آلیاژ 5154 با آلیاژهای 5052 و 5083 که در همان سری 5000 قرار دارند، شباهت‌ها و تفاوت‌هایی دارد که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم:

مقایسه با آلیاژ 5052:

مقاومت به خوردگی: آلیاژ 5154 مقاومت به خوردگی بالاتری نسبت به آلیاژ 5052 دارد. این ویژگی آن را برای کاربردهایی که در معرض شرایط دریایی و خورنده قرار دارند، مناسب‌تر می‌سازد.
خواص مکانیکی: آلیاژ 5154 مقاومت کششی و استحکام بیشتری نسبت به 5052 دارد، به همین دلیل در ساخت سازه‌هایی که نیاز به مقاومت مکانیکی بالا دارند، ترجیح داده می‌شود.
کاربردها: آلیاژ 5052 به دلیل شکل‌پذیری و جوش‌پذیری بهتر، بیشتر در صنایع خودروسازی و تولید ورق‌های فلزی استفاده می‌شود، در حالی که 5154 برای کاربردهای دریایی و سازه‌ای مناسب‌تر است.

مقایسه با آلیاژ 5083:

مقاومت به خوردگی: آلیاژ 5083 نسبت به 5154 مقاومت به خوردگی بهتری دارد و به‌طور گسترده در ساخت بدنه کشتی‌ها و سازه‌های دریایی به‌کار می‌رود.
استحکام مکانیکی: آلیاژ 5083 استحکام بیشتری نسبت به 5154 دارد و در کاربردهای سنگین‌تر مانند ساخت تجهیزات فشار قوی استفاده می‌شود.
کاربردها: اگرچه هر دو آلیاژ برای محیط‌های دریایی مناسب هستند، اما 5083 به دلیل مقاومت بیشتر در برابر خوردگی و استحکام بالاتر، در مواردی که نیاز به تحمل بارهای سنگین وجود دارد، ارجح است.

مزایا و معایب آلومینیوم 5154

مزایا آلومینیوم 5154

از مزایای آلیاژ 5154 می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

مقاومت به خوردگی بالا: این آلیاژ در محیط‌های خورنده و مرطوب مانند آب دریا عملکرد بسیار خوبی دارد.
استحکام کششی مناسب: مقاومت مکانیکی و استحکام کششی این آلیاژ برای ساخت سازه‌های مقاوم قابل توجه است.
جوش‌پذیری خوب: به دلیل ترکیب شیمیایی متناسب، این آلیاژ قابلیت جوش‌پذیری خوبی دارد و می‌تواند به راحتی با فرآیندهای جوشکاری مختلف، جوش داده شود.

معایب آلومینیوم 5154

با این حال، برخی معایب آلیاژ 5154 نیز وجود دارد:

هزینه بالاتر: به دلیل ترکیب شیمیایی و خواص خاص، هزینه تولید این آلیاژ نسبت به برخی از آلیاژهای دیگر بالاتر است.
شکل‌پذیری کمتر: در مقایسه با آلیاژهایی مانند 5052، شکل‌پذیری کمتری دارد و برای کاربردهایی که نیاز به خم‌کاری و شکل‌دهی پیچیده دارند، کمتر مناسب است.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 5154 در یک کلام

آلیاژ آلومینیوم 5154 یکی از آلیاژهای پرکاربرد در سری 5000 است که به دلیل مقاومت بالا در برابر خوردگی و خواص مکانیکی مطلوب، در کاربردهای دریایی و صنعتی استفاده می‌شود. مقایسه این آلیاژ با 5052 و 5083 نشان می‌دهد که 5154 در مواردی که مقاومت به خوردگی و استحکام متوسطی نیاز است، گزینه‌ی مناسبی خواهد بود.

با این حال، در انتخاب میان این آلیاژها باید به ویژگی‌های مکانیکی و محیطی مورد نظر توجه ویژه‌ای داشت تا آلیاژ مناسبی برای کاربرد مدنظر انتخاب شود.

خواص و کاربرد آلومینیوم آلیاژ 5154