בניית מבנים חזקים, קלים ועמידים- בפני קורוזיה בתנאי מים מלוחים דורשת לוח אלומיניום בדרגה ימית-. סגסוגות אלו תוכננו במיוחד כדי לשמור על שלמות מבנית תוך עמידה בסביבה המאתגרת של יישומים ימיים.
פלטת אלומיניום היא חומר קריטי בהנדסה ימית בשל כךקל משקל, חוזק גבוה ועמידות בפני קורוזיה מעולה. בין סגסוגות- ימיות,5083, 5086 ו-6061נמצאים בשימוש נרחב. להלן השוואה מפורטת של המאפיינים, היישומים וההתאמה שלהם לסביבות ימיות.
דרישות עיקריות לאלומיניום בדרגה ימית{{0}
אלומיניום ימי חייב לעמוד בתנאי מים מלוחים קשים תוך שמירה על שלמות מבנית. מאפיינים חיוניים כוללים:
התנגדות לקורוזיה של מי מלח
יחס חוזק גבוה-ל-משקל
טוֹביכולת ריתוך וכושר צורה
התנגדות לפיצוח קורוזיה במתח (SCC)
הסדרת 5xxx(מבוסס-מגנזיום) וסדרת 6xxx(מבוסס מגנזיום-סיליקון-) שולטים ביישומים ימיים.
1. לוחית אלומיניום 5083: התקן הימי
הֶרכֵּב:
מגנזיום (Mg): 4-4.9%
מנגן (Mn): 0.4-1%
מזג: בדרך כללH116 או H321לעמידות בפני קורוזיה משופרת
מאפיינים:
כּוֹחַ:חוזק מתיחה גבוה (~290 MPa) וקשיחות מעולה
עמידות בפני קורוזיה:יוצא מן הכלל במי ים ובסביבות תעשייתיות
רְתִיכוּת:מְעוּלֶה; שומר על חוזק לאחר ריתוך
יישומים ימיים:
גופי ספינה, סיפונים ומבני-על
פלטפורמות ומצופים מהחוף
מיכלי אחסון קריוגניים
יתרונות:
ביצועים יוצאי דופן בסביבות ימיות אגרסיביות
אידיאלי למבנים נושאי עומס- החשופים למים מלוחים
2. לוחית אלומיניום 5086: מתמודד קרוב
הֶרכֵּב:
מגנזיום (Mg): 3.5-4.5%
מנגן (Mn): 0.2-0.7%
מזג: H116 או H321
מאפיינים:
כּוֹחַ:מעט נמוך מ-5083 (~270 MPa)
עמידות בפני קורוזיה:מעולה, דומה ל-5083
יכולת צורה:קל יותר לעצב מ-5083
יישומים ימיים:
גופי סירה, מסלולים ושבילים
מכלי לחץ ומכליות
יתרונות:
חלופה-חסכונית עבור רכיבים בלחץ בינוני
איזון טוב של חוזק, עמידות בפני קורוזיה ויכולת עבודה
3. לוחית אלומיניום 6061: הסגסוגת המבנית הרב-גונית
הֶרכֵּב:
מגנזיום (Mg): 0.8-1.2%
סיליקון (Si): 0.4-0.8%
מֶזֶג:T6(טיפול בחום-תמיסה והתיישן באופן מלאכותי)
מאפיינים:
כּוֹחַ:מתיחה גבוהה (~310 MPa), פחות עמיד בפני קורוזיה- מסגסוגות של 5xxx
יכולת עיבוד:מצוין עבור חלקים מורכבים
עמידות בפני קורוזיה:טוב בסביבות ימיות מתונות; עשוי לדרוש ציפוי מגן בתנאים קשים
יישומים ימיים:
אביזרים, תרנים וחומרה
רכיבי סירה קטנה (מסגרות, סוגרים)
אלמנטים מבניים לא-טבולים
יתרונות:
יכולת עיבוד וריתוך מעולים
חוזק גבוה עבור חלקי מבנה שאינם במגע ישיר עם מי ים
4. השוואה: 5083 מול 5086 מול 6061
| נֶכֶס | 5083 | 5086 | 6061 |
|---|---|---|---|
| עמידות בפני קורוזיה | מעולה (ימי) | מעולה (ימי) | טוב (צריך ציפוי) |
| כּוֹחַ | גָבוֹהַ | בינוני-גבוה | גבוה מאוד |
| שימוש ראשוני | גוף ספינה, מהחוף | מבנים ימיים | אביזרי מבנה |
| רְתִיכוּת | מְעוּלֶה | מְעוּלֶה | טוֹב |
| עֲלוּת | גָבוֹהַ | לְמַתֵן | לְמַתֵן |
5. טיפים לייצור לוחות אלומיניום ימיים
הַלחָמָה:השתמש בחוט מילוי 5356 או 5183 עבור סגסוגות 5xxx; להימנע מחימום יתר כדי למנוע הפרדת מגנזיום.
הגנה מפני קורוזיה:לאלגון או ליישם ציפויים בדרגה ימית-ל-6061; למנוע קורוזיה גלוונית במגע עם נירוסטה או נחושת.
שיקולי עיצוב:השתמש בסגסוגות 5xxx עבור רכיבים שקועים; 6061 מתאים לחלקים מבניים שאינם-טבולים.
6. קיימות ומיחזור
אלומיניום הוא100% ניתן למחזור, צמצום ההשפעה הסביבתית.
סגסוגות ימיות-שומרות על תכונותיהן לאחר המיחזור, ותומכות ב-כלכלה מעגלית.
מַסְקָנָה
בחירת סגסוגת האלומיניום המתאימה ליישומים ימיים תלויה בחוזק, עמידות בפני קורוזיה ועלות:
5083 ו-5086:הטוב ביותר עבור מבנים ימיים שקועים-במתח גבוה
6061:מתאים לרכיבים שאינם-טבולים, מעובדים
עבור פרויקטים הכוללים חשיפה ישירה למי ים,5083 ו-5086 הם ללא תחרות, בעוד 6061 מספק צדדיות עבור יישומים מבניים בתנאים פחות קורוזיביים. אשר תמיד עמידה בתקנים ימייםכגון ASTM B928 (סגסוגות 5xxx) או AMS 4117 (6061).
GNEE, כספק סיני מהימן, מציעה לוחות אלומיניום-איכותיים- באיכות גבוהה בסדרות 5083, 5086 ו-6061 המתאימות למגוון רחב של יישומים ימיים ותעשייתיים.
