Composición química y especificaciones básicas.
La aleación 5052 y la aleación 5083 pertenecen a la serie 5xxx, la familia del aluminio no-termal-tratable-magnesio, y ambas están reforzadas mediante solución sólida y endurecimiento por deformación. La principal diferencia es el contenido de magnesio, y esa única variable determina casi todas las demás diferencias entre los dos grados.
| Elemento | 5052 (porcentaje en masa) | 5083 (porcentaje en masa) |
|---|---|---|
| Magnesio | 2,2 a 2,8 | 4,0 a 4,9 |
| Manganeso | 0,10 máximo | 0,40 a 1,00 |
| Cromo | 0,15 a 0,35 | 0,05 a 0,25 |
| Hierro | 0,40 máximo | 0,40 máximo |
| Silicio | 0,25 máximo | 0,40 máximo |
| Cobre | 0,10 máximo | 0,10 máximo |
| Zinc | 0,10 máximo | 0,25 máximo |
| Titanio | No especificado | 0,15 máximo |
| Aluminio | Resto | Resto |
Debido a que el magnesio es el principal fortalecedor de solución sólida-de esta familia, el mayor nivel de magnesio de 5083 produce una fuerza claramente mayor y una mejor resistencia al ataque del agua de mar. Las adiciones de manganeso y cromo en ambos grados controlan la estructura del grano y reducen la susceptibilidad al agrietamiento por corrosión bajo tensión.
Propiedades mecánicas y temples.
Ninguna aleación responde al endurecimiento por precipitación, por lo que las propiedades se desarrollan mediante endurecimiento por deformación y templados estabilizados. Las condiciones de suministro comunes son H32 para 5052 y H321 o H116 para 5083.
| Propiedad, valores típicos. | 5052-H32 | 5083-H321 |
|---|---|---|
| Resistencia a la tracción | Alrededor de 230 MPa | Aproximadamente 317 MPa |
| Fuerza de rendimiento, 0,2 por ciento compensada | Alrededor de 195 MPa | Aproximadamente 228 MPa |
| Alargamiento | Aproximadamente el 12 por ciento | Aproximadamente el 12 por ciento |
| Densidad | Aproximadamente 2,68 gramos por centímetro cúbico | Aproximadamente 2,66 gramos por centímetro cúbico |
| Dureza típica | Moderado | Más alto |
La consecuencia práctica es que el 5083 es aproximadamente un tercio más fuerte que el 5052 en un calibre comparable, lo que permite secciones más delgadas para la misma carga. Las secciones más delgadas ahorran peso pero reducen la rigidez, por lo que las decisiones de sustitución deben considerar la deflexión y el pandeo, no solo el límite elástico.
Comportamiento de formabilidad, soldabilidad y corrosión.
La formabilidad es donde 5052 gana claramente. Su menor contenido de magnesio y menor resistencia le otorgan una capacidad de radio de curvatura más pequeño y una mejor respuesta de embutición profunda, por lo que los soportes doblados, recintos, tanques de combustible y paneles formados generalmente se especifican en 5052. La aleación 5083 es más dura, menos dúctil y más propensa a agrietarse en radios de curvatura ajustados, y normalmente se usa donde se transportan cargas en lugar de donde se requiere una conformación compleja.
Ambas aleaciones se sueldan fácilmente por fusión y son populares para fabricaciones soldadas.. 5083 es la opción más fuerte para estructuras soldadas porque la zona de soldadura retiene una mayor proporción de resistencia del metal base. Los metales de aportación de la familia del aluminio-magnesio, como ER5183 y ER5356, se utilizan habitualmente para igualar el comportamiento de resistencia y corrosión. Los conjuntos 5xxx soldados deben evitar una entrada excesiva de calor, que puede sensibilizar el material a lo largo de la zona afectada por el calor de soldadura-.
La resistencia a la corrosión es excelente en ambos grados en atmósferas marinas e industriales. La aleación 5083 conserva una ventaja mensurable en un servicio continuamente húmedo y rico en cloruro-. Una limitación se aplica específicamente al 5083: la exposición prolongada por encima de aproximadamente 65 grados Celsius puede precipitar la fase límite de magnesio del grano-y aumentar la susceptibilidad al agrietamiento por corrosión bajo tensión, por lo que el servicio a alta-temperatura requiere un grado estabilizado o una aleación completamente diferente.
Calificaciones equivalentes entre estándares
| Sistema estándar | 5052 Equivalente | 5083 Equivalente |
|---|---|---|
| designación ISO | AlMg2.5 | AlMg4.5Mn0.7 |
| ES, norma europea | ES AW-5052 | ES AW-5083 |
| Asociación ASTM y Aluminio | 5052 | 5083 |
| UNS, América del Norte | A95052 | A95083 |
| JIS, Japón | A5052 | A5083 |
| Gran Bretaña, China | 5052 | 5083 |
| Designación DIN anterior | AlMg2.5 | AlMg4.5Mn |
Estos grados describen esencialmente las mismas aleaciones, definidas por una composición química y propiedades mecánicas comparables. Aún pueden existir pequeñas diferencias en la designación del estado de ánimo, las tolerancias y los límites de impurezas permitidos, por lo que la orden de compra siempre debe citar el estándar o grado nacional específico requerido para el cumplimiento o la documentación de exportación.
Cuando una tercera opción es útil, la aleación 5754 se ubica entre las dos, ofreciendo mejor resistencia a la corrosión y conformabilidad que la 5052 con una resistencia cercana, y es ampliamente aceptada en aplicaciones estructurales y de transporte europeas.
Guía de selección para compradores
Tanques de combustible, cerramientos formados, molduras anodizadas y chapa en general: 5052
Construcción naval, estructuras marinas, recipientes a presión, carrocerías de vehículos ferroviarios y equipos mineros: 5083
Tanques de almacenamiento y estructuras de transporte en Europa: a menudo se especifica 5754
Temperatura de servicio superior a aproximadamente 65 grados Celsius: evitar 5083 y confirmar un grado estabilizado adecuado
Curvas complejas y radios estrechos: prefiera 5052 o aumente el radio de curvatura cuando 5083 sea obligatorio
Peso-estructura soldada crítica: 5083 permite una placa más delgada con la misma resistencia
Dos puntos comerciales merecen atención. La aleación 5083 tiene un precio superior a la 5052, por lo que especificarla sin una justificación de resistencia o corrosión marina agrega costos sin beneficios. En la otra dirección, sustituir 5052 por 5083 en una aplicación estructural puede reducir el margen de seguridad y forzar un rediseño una vez que los dibujos lleguen a la fabricación.
Preguntas frecuentes
P: ¿Cuál es la principal diferencia entre 5052 y 5083?
La aleación 5083 contiene aproximadamente el doble de magnesio que la 5052, lo que la hace más fuerte y resistente a la corrosión en agua de mar, mientras que la 5052 es más moldeable, más fácil de doblar y menos costosa.
P: ¿5083 es equivalente a 5052?
Están relacionados pero no son intercambiables. Ambas son aleaciones de aluminio-magnesio con buena soldabilidad, pero la brecha de resistencia y formabilidad es lo suficientemente grande como para que una sustitución cambie los márgenes de diseño.
P: ¿Qué aleación es mejor para uso marino?
La aleación 5083 es el grado marino estándar para cascos, cubiertas y superestructuras debido a su mayor resistencia y resistencia superior al ataque de cloruro. La aleación 5052 se utiliza para accesorios marinos más ligeros y piezas formadas.
P: ¿Se puede utilizar el 5083 a temperaturas elevadas?
El servicio continuo generalmente se limita a unos 65 grados Celsius. Por encima de eso, la exposición prolongada puede precipitar la fase de magnesio límite del grano-y aumentar el riesgo de agrietamiento por corrosión bajo tensión.
P: ¿Cómo se sueldan las dos aleaciones?
Ambos se sueldan bien mediante métodos convencionales de gas inerte que utilizan metales de aportación de aluminio-magnesio como ER5183 o ER5356. La aleación 5083 conserva más resistencia en estado soldado, razón por la cual domina las estructuras marinas soldadas.
P: ¿Qué aleación se anodiza mejor?
La aleación 5052 se anodiza de manera más uniforme y produce un acabado más claro y brillante. La aleación 5083 desarrolla una capa anódica ligeramente más oscura y menos transparente debido a su mayor contenido de magnesio y manganeso.
