Qu'est-ce que l'aluminium 5083 (UNS A95083) ?
L'aluminium 5083 (UNS A95083) est un alliage d'aluminium-magnésium à haute résistance, non-traitable thermiquement-, largement utilisé dans les applications marines et structurelles lourdes. Il offre une résistance exceptionnelle à la corrosion dans les environnements sévères d’eau de mer et conserve une bonne formabilité grâce à sa ductilité élevée. L'alliage est généralement fourni dans des états tels que O, H116, H321 et H112 pour répondre à différentes exigences techniques pour la construction navale, les récipients sous pression et le transport.
Aperçu dePlaque en alliage d'aluminium 5083
Appartenant à la série 5xxx, l'alliage 5083 repose sur le magnésium (Mg) comme principal élément d'alliage. Puisqu'il s'agit d'un alliage non-traitable thermiquement-, sa résistance est entièrement obtenue par écrouissage (durcissement) au broyeur.
Comparé à d'autres alliages courants, le 5083 offre une résistance à la traction nettement supérieure à celle de l'aluminium 5052 et une résistance à la corrosion en eau salée bien supérieure à celle de l'alliage 6061.
Composition chimique de l'aluminium 5083
Pour répondre aux normes internationales telles que ASTM B209, EN 573-3 et AS/NZS 1734, la composition chimique de l'aluminium 5083 doit être strictement contrôlée. Le magnésium fournit la résistance du noyau, tandis que le chrome aide à stabiliser la structure des grains.
| Élément | Contenu (% en poids) | Fonction dans l'alliage |
| Magnésium (Mg) | 4.0 – 4.9 | Élément de renforcement primaire qui assure la résistance à la corrosion marine. |
| Manganèse (Mn) | 0.40 – 1.0 | Augmente la ténacité du matériau. |
| Chrome (Cr) | 0.05 – 0.25 | Stabilise la structure du grain ; empêche les fissures sous contrainte. |
| Silicium (Si) | Inférieur ou égal à 0,40 | Impureté contrôlée. |
| Fer (Fe) | Inférieur ou égal à 0,40 | Impureté contrôlée. |
| Cuivre (Cu) | Inférieur ou égal à 0,10 | Minimisé pour éviter la corrosion galvanique. |
| Zinc (Zn) | Inférieur ou égal à 0,25 | Impureté contrôlée. |
| Aluminium (Al) | Équilibre | Métal commun. |
Propriétés mécaniques de l'aluminium 5083 par trempe
Les limites mécaniques du 5083 dépendent entièrement de la manière dont il est trempé. Vous trouverez ci-dessous les valeurs minimales standard requises pour les applications industrielles et marines.
| Caractère | Limite d'élasticité (MPa) | Résistance à la traction (MPa) | Allongement (%) |
| O (recuit) | 125 – 200 | 275 – 350 | Supérieur ou égal à 14 |
| H112 | Supérieur ou égal à 125 | Supérieur ou égal à 275 | Supérieur ou égal à 10 |
| H116 | Supérieur ou égal à 215 | Supérieur ou égal à 305 | Supérieur ou égal à 10 |
| H321 | 215 – 295 | 305 – 385 | Supérieur ou égal à 10 |
Comprendre les états 5083 : plaques d'aluminium 5083-O, 5083 H116 et H321
Le choix de la bonne trempe est essentiel pour éviter la fracture du métal pendant la fabrication.
- O Trempe (entièrement recuit) : C'est la condition la plus douce. Il offre la plus grande ductilité. Vous devez acheter une tôle d'aluminium 5083-O si votre projet nécessite un emboutissage profond ou un pliage à froid intensif (par exemple, former des récipients sous pression cylindriques).
- H116 Temper (Marine Optimized) : Durci sous contrainte avec des températures de roulement hautement contrôlées. La plaque d'aluminium 5083 H116 est garantie pour résister à la corrosion exfoliante en eau salée. C'est le choix privilégié pour les coques de navires.
- Etat H321 (stabilisé) : durci sous contrainte et stabilisé thermiquement. Il offre exactement la même solidité et résistance à la corrosion marine que le H116, mais utilise une voie de traitement différente en usine.
- État H112 (tel que fabriqué) : Formé à des températures élevées avec des propriétés mécaniques de base. Convient pour un usage structurel général.
Résumé : Pour les applications marines lourdes impliquant un contact direct avec l'eau de mer, H116 et H321 sont les choix obligatoires et entièrement interchangeables.
Propriétés physiques de l'aluminium 5083
| Propriété | Valeur | Remarques |
|---|---|---|
| Densité | 2,66 g/cm³ | A 20 degrés |
| Conductivité thermique | 120 W/m· degré | À 25 degrés |
| Module élastique (tension) | 70,3 GPa | A 20 degrés |
| Plage de fusion | 574 – 638 degrés | Portée approximative |
Résistance à la corrosion de l'aluminium de qualité marine 5083-
L'aluminium 5083 est très apprécié pour sa résistance exceptionnelle à la corrosion générale et par piqûre. Il forme un film d'oxyde dense et auto-cicatrisant qui fonctionne parfaitement dans les solutions aqueuses avec une plage de pH de 4 à 9.
- Résistance marine : Les produits H116 et H321 ont passé le test rigoureux ASTM G66 (ASSET), prouvant qu'ils sont insensibles à la corrosion exfoliante (écaillage) dans l'eau de mer.
- Avertissement de température critique : en raison de sa teneur élevée en magnésium, l'aluminium 5083 ne doit pas être utilisé dans des environnements de service continu où les températures dépassent 65 degrés (150 degrés F). Une exposition prolongée à une chaleur élevée provoque une sensibilisation, rendant l’alliage très sensible à une fissuration rapide par corrosion sous contrainte.
Fabrication et soudage de tôle d'aluminium 5083
- Formage : L’alliage est très ductile, notamment à l’état O. Les charges de formage et l'usure des outils sont nettement inférieures à celles du travail avec de l'acier au carbone.
- Soudage : le 5083 présente une soudabilité exceptionnelle en utilisant les procédés standard TIG (GTAW) et MIG (GMAW).
- Métaux d'apport : vous devez utiliser des fils d'apport à haute teneur en-magnésium tels que 5183, 5356 ou 5556 pour correspondre à la chimie du métal de base. Remarque : Le soudage de la trempe H116/H321 réduira la résistance dans la zone affectée par la chaleur (HAZ) au niveau de trempe O-.
- Traitement thermique : 5083 ne peut pas être renforcé par traitement thermique. La relaxation des contraintes, si nécessaire après un usinage lourd, peut être effectuée à environ 220 degrés.
Applications principales de l'aluminium 5083
GNEE fournit cet alliage robuste-à plusieurs secteurs-à forte demande :
- Marine et construction navale : coques, ponts, quilles et cloisons sous-marines de bateaux.
- Ingénierie offshore : passerelles, ponts d'hélicoptère et supports structurels sur les plates-formes de forage pétrolier.
- Récipients sous pression : récipients sous pression soudés non cuits, réservoirs de stockage de produits chimiques et réservoirs de GNL cryogéniques (ils ne deviennent pas cassants à des températures inférieures à -néro).
- Transport : plaques de blindage pour véhicules militaires, wagons-citernes et plates-formes de camions à benne basculante.
Normes et spécifications équivalentes pour l'aluminium 5083
| Région / Organisme de normalisation | Désignation / Spécification | Remarques |
|---|---|---|
| États-Unis (ASTM) | AA5083 | Désignation de l'Association de l'aluminium |
| Europe (EN) | FR AW-5083 | Norme européenne pour les alliages d'aluminium corroyés |
| Allemagne (DIN) | DINAlMg4,5Mn | Norme allemande pour les alliages Al-Mg |
| Japon (JIS) | JISA5083P | Norme industrielle japonaise |
| OIN | AlMg₄,₅Mn₀,₇ | Désignation de l'Organisation internationale de normalisation |
Comparaison des alliages : 5083 contre 5052 contre 5086 contre 6061
Les responsables des achats comparent souvent ces alliages pour équilibrer les coûts et les performances du projet.
| Alliage | Niveau de force | Résistance à la corrosion | Meilleure utilisation principale |
| 5083 | Très élevé | Excellent | Coques marines lourdes, réservoirs GNL. |
| 5052 | Moyen | Bien | Petits bateaux d'eau douce et tôlerie générale. |
| 5086 | Haut | Excellent | Patrouilleurs, ponts (Légèrement plus souple que le 5083). |
| 6061 (T6) | Moyen-Élevé | Modéré | Charpentes structurelles (nécessitent une peinture à l'eau de mer). |
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Tailles disponibles : Épaisseurs de 3 mm à 200 mm. Des plaques larges standard (par exemple 2 000 mm x 6 000 mm) sont disponibles en stock.
Approbations marines : Nous fournissons des plaques certifiées par DNV, ABS, LR, CCS, KR et BV.
Qualité vérifiée : chaque envoi comprend un certificat de test EN 10204 3.1 ou 3.2 Mill Test (MTC).
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